激光雷达按激光器工作物质的不同可以分为气体、半导体和固体激光雷达。

气体激光雷达中比较具有代表性的是CO2 激光雷达,它工作在红外波段,大气传输衰减小,探测距离远,已经在大气风场和环境监测方面发挥了很大作用。

半导体激光雷达具有价格低、尺寸小和驱动简单的优点,可以用于测量云底高度等。如维萨拉的云高仪，Spetrasyne公司用可调谐半导体激光器生产的DIAL 差分吸收气体分析激光雷达

固体激光雷达则主要被应用于探测云、雾、能见度、大气气溶胶、大气风场和温度廓线,以及大气中有害气体的成分等。脉冲固体激光器是固体激光雷达的核心部件，从20世纪60年代开始，已经由红宝石/铷玻璃激光器发展到现在可以进行多级倍频的Nd:YAG/ Nd:YLF和工作在人眼安全波段的2um激光器。随着二极管泵浦技术的发展,固体激光器大大提高了效率和重复频率,克服了热效应等缺点,并使器件向小型化发展.正是由于固体激光器本身的优点和固体激光技术的重大突破,使得固体激光雷达在大气探测领域也呈现出巨大的发展潜力,应用也越来越广泛.

目前,技术最成熟的Mie散射激光雷达是Nd:YAG 及其2倍频和3倍频激光雷达,工作可靠,作用距离远.