Η τεχνολογία και η επεξεργασία LIDAR (Light Detection and Ranging) χρησιμοποιείται σε ένα ευρύ φάσμα ερευνητικών και πρακτικών εφαρμογών. Με την ικανότητά της να μετράει διαστάσεις, αποστάσεις, υφές και πολλές άλλες πτυχές στοχευμένων θεμάτων, η επεξεργασία LIDAR έχει γίνει ένα όλο και πιο σημαντικό εργαλείο στη γεωλογία, τη γεωγραφία, την τοπογραφία, τη γεωργία και τη δασοκομία. Οι επιστήμες της ατμόσφαιρας, η αρχαιολογία, η σεισμολογία και η γεωλογική εξαρτώνται επίσης από δεδομένα που συλλέγονται με τη χρήση της επεξεργασίας LIDAR για έρευνα, ενώ η φυσική και η αστρονομία επωφελούνται από την ικανότητα του LIDAR να δημιουργεί χάρτες υψηλής ακρίβειας.
Με την πρώιμη υιοθέτησή της από τους επιστήμονες της ατμόσφαιρας, η επεξεργασία LIDAR σηματοδότησε μια από τις πρώτες χρήσεις της τεχνολογίας λέιζερ. Η τεχνολογία LIDAR εξακολουθεί να είναι ένα εξαιρετικά σημαντικό εργαλείο για τη μελέτη της σύνθεσης της ατμόσφαιρας και των νεφών. Με την αυξανόμενη ανησυχία για τα αέρια του θερμοκηπίου και άλλες ουσίες αερολύματος στην ατμόσφαιρα, η επεξεργασία LIDAR επιτρέπει στους επιστήμονες να προσδιορίσουν με ακρίβεια πόσο διοξείδιο του άνθρακα, όζον και άλλες ουσίες υπάρχουν στην ατμόσφαιρα. Για παράδειγμα, ένα σύστημα Doppler LIDAR χρησιμοποιήθηκε στους Θερινούς Ολυμπιακούς Αγώνες του 2008 για τη μέτρηση των αιολικών πεδίων κατά τη διάρκεια εκδηλώσεων γιοτ.
Στις επιστήμες της γης, η επεξεργασία LIDAR επιτρέπει την ανίχνευση σκοτεινών τοπογραφικών λεπτομερειών, όπως υψόμετρα εδάφους κάτω από πυκνή βλάστηση. Οι επανειλημμένες έρευνες LIDAR σε συγκεκριμένες τοποθεσίες έχουν οδηγήσει σε μεγαλύτερη κατανόηση των γεωλογικών και χημικών δυνάμεων που οδηγούν σε αλλαγές στην επιφάνεια της Γης. Χάρτες υψηλής ανάλυσης που δημιουργούνται μέσω γραφικής ύλης και αερομεταφερόμενων συστημάτων LIDAR προσφέρουν στους υδρολόγους νέες γνώσεις σχετικά με την κίνηση του νερού στο υπόγειο.
Τα συστήματα LIDAR που βασίζονται σε αεροσκάφη που χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με το Παγκόσμιο Σύστημα Εντοπισμού Θέσης (GPS) χρησιμοποιούνται για την αστοχία σφαλμάτων στον φλοιό της Γης και τη μέτρηση των ωθήσεων που προκαλούνται από την τεκτονική δραστηριότητα. Η Εθνική Υπηρεσία Αεροναυπηγικής και Διαστήματος (NASA) λειτουργεί ένα δορυφορικό σύστημα που ονομάζεται ICESat που παρακολουθεί την ανάπτυξη και τη συρρίκνωση των παγετώνων. Η NASA χρησιμοποιεί επίσης το Airborne Topographic Mapper που χρησιμοποιείται τόσο για την παρακολούθηση της δραστηριότητας των παγετώνων όσο και για τις αλλαγές της τοπογραφίας των ακτών. Η τελευταία λειτουργία γίνεται όλο και πιο σημαντική στην αξιολόγηση καταστροφών. Αυτές οι ίδιες τεχνολογίες χρησιμοποιούνται σε μελέτες εδάφους που εκμεταλλεύονται την ικανότητα του LIDAR να παρέχει εξαιρετικά λεπτομερή μοντέλα του εδάφους που μελετάται.
Αναφέροντας μια ομάδα ανακλαστήρων τοποθετημένων στην επιφάνεια του φεγγαριού, το LIDAR χρησιμοποιείται για να παρακολουθεί τη θέση του με πρωτοφανή ακρίβεια. Οι ανακλαστήρες προσφέρουν επίσης στους ερευνητές φυσικούς ένα μέσο για τη διεξαγωγή πειραμάτων στη γενική σχετικότητα. Οι φυσικοί της ατμόσφαιρας χρησιμοποιούν όργανα LIDAR για να μετρήσουν τη συγκέντρωση ουσιών όπως το οξυγόνο, το νάτριο και το άζωτο στη μέση και στην ανώτερη ατμόσφαιρα. Ο Άρης έχει χαρτογραφηθεί εκτενώς και η παρουσία χιονιού στην επιφάνειά του έχει επιβεβαιωθεί με τη χαρτογράφηση LIDAR.