光学三维扫描仪采用扫描的方式逐点测量出了距离，然后计算出各点的空间位置，将测量物的信息存储到计算机当中。常用的三维扫描仪根据传感方式的不同，分为接触式和非接触式两种。
光学三维扫描仪可以提取高质量的点云数据，进行处理后将其转化为CAD模型，实现三维重建，完成模具设计制造过程。在制作大型模具方面，可以试制白泡沫模型，并通过三维扫描系统进行检测来验证模具制造水平，减少再设计时间，避免大模具制造中，一旦出现问题，报废时带来的巨大浪费问题。
光学三维扫描仪通过搜集到的数据来进行三维重建计算，在虚拟世界中创建实际物体的数字模型。这些模型具有相当广泛的用途，举凡工业设计、瑕疵检测、逆向工程、机器人导引、地貌测量、医学信息、生物信息、刑事鉴定、数字文物典藏、电影制片、游戏创作素材等等都可见其应用。
接触探头在测量时，接触探头的力将使探头端部分与被测件之间发生局部变形而影响测量值的实际读数；由于探头触发机构的惯性及时间延迟而使探头产生超越现象，趋近速度会产生动态误差
随着计算机机器视觉这一新兴学科的兴起和发展，用非接触的光电方法对曲面的三维形貌进行快速测量已成为一种趋势。这种非接触式测量，目前的精度仅仅限于不仅避免了接触测量中需要对测头半径加以补偿所带来的麻烦，而且可以实现对各类表面进行高速三维扫描。
光学三维扫描仪的制作并非仰赖单一技术，各种不同的重建技术都有其优缺点，成本与售价也有高低之分。目前并无一体通用之重建技术，仪器与方法往往受限于物体的表面特性。例如光学技术不易处理闪亮（高反照率）、镜面或半透明的表面，而激光技术不适用于脆弱或易变质的表面。
