3D-сканеры внешне похожи на обычные фотокамеры. Как и фотокамеры, они могут получать информацию только с тех поверхностей, которые находятся в прямой видимости объектива. Различия между двумя этими устройствами в том, что обычная камера передаёт только информацию о цвете поверхности, что попала в ее поле зрения, а вот 3D-сканер собирает информацию о расстояниях до точек на поверхности, которая находится в его поле зрения. Таким образом данные, получаемые с помощью 3D-сканера, описывает расстояние до поверхности в каждой точке изображения. Это позволяет определить положение каждой точки на картинке сразу в 3 плоскостях.
В большинстве случаев, одно сканирование не позволяет получить полную модель предмета. Как правило, информация о всех сторонах предмета требует нескольких сканирований, порой, даже сотни. Эти сканирования должны быть приведены в общей системе отсчета, а затем объединены, чтобы создать полную модель. Вся эта процедура от простой карты с расстояниями до полноценной модели называется конвейер 3D сканирования.
