采用微处理器来控制光学扫描器扫描的原理，即把激光投射到光学扫描器上，利用微处理器及其它硬件电路，实时采集地平仪信号，经处理后再控制光学扫描器进行扫描，由此设计并制做了智能式激光水平仪。激光水平仪产生一条激光线，这条线总是实时地保持与地平线平行。
光学扫描器是一种低惯量扫描器，选用优化的、合理的扫描控制模型，用微处理器来控制光学扫描器来实现光束的偏转，即可以按控制模型来移动光束，也可以随机选址来移动光束，这种工作方式具有非常强的功能，并具有高速、高精度的特点，这就是智能化光学扫描。在国民经济及军事技术等方面，例如，激光缩微机、激光扫描检眼仪、激光标志机、大屏幕艺术显示、红外前视系统等技术中，具有广泛的应用前景。
激光水平仪是集光学、机械、电子、计算机为一体的综和性仪器，该仪器分为两部分，一部分为主机部分，另一部分为投射器部分；主机部分采集地平仪的姿态信号或手动信号，并对信号进行计算处理，控制光学扫描系统实时扫描。投射器部分利用激光系统(包括半导体激光器、激光电源和光学系统)和光学扫描系统，在主机的控制下产生一条激光扫描线，投射在二维空间任意方向、任意位置，这条扫描线总是与地平线平行。