激光测振仪的是一台高精密激光干涉仪和一台信号处理器。高精密激光干涉仪内的He-Ne激光器发出的偏振光（设频率为F0）由分光镜分成两路，一路作为测量，一路用于参考。测量光通过声光调制器具有一定频移（F），再被聚焦到被测物体表面，物体振动引起多普勒频移（f＝2V/λ）。系统收集反射光并与参考光汇聚在传感器上，这样两束光在传感器表面产生干涉，干涉信号的频率为F＋f，携带了被测物体的振动信息。信号处理器将频移信号转换为速度和位移信号。