نحوه کار ترمومتر لیزری به این صورت است که از طریق لنزها و آینه هایی که درونش تعبیه شده انرژی مادون قرمز را در یک نقطه متمرکز کرده و با اندازه گیری انرژی و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی دمای جسم را بدون تماس  تا فاصله 50 متر اندازه گیری می کند.

علاوه بر این دمای اجسام در حال حرکت را هم می توان اندازه گیری کرد و این مدل دماسنج های لیزری تنها وسیله ای است که دقیق ترین دمای جسم را به ما می دهد یعنی با دقتی تا حدود ℃2 و ℉4 دقیق ترین خطا را در میان ترمومتر ها دارد .

ترمومتر های لیزری در مدل های تک لیزری و دو لیزری برای سهولت در اندازه گیری و کاهش خطاهای دید اپراتور در تجهیزات اندازه گیری مولتی عرضه می گردد .