微脉冲偏振激光雷达是基于弹性后向散射（MIE散射）原理发展起来的偏振激光雷达，根据探测到的激光回波的退偏振特性，可有效地区分球形颗粒（小水滴、雾滴）与非球形颗粒物（飘尘、沙尘、冰晶），从而在激光雷达自动测量的大量数据分析中有效地区分水汽和沙尘暴，对高层冰晶组成的卷云也可以进行探测。通过分析激光的回波信号从而得到大气的物理特征值，即光波长位于可见光波段，典型值为1μm左右，对小尺寸度的大气气溶胶粒子尤为敏感，这与烟、尘等大气气溶胶粒的尺度相当，加上光电探测器的探测灵敏度较高，因而激光探测烟、尘等微粒具有很高的探测灵敏度。激光雷达所接收到的激光大气回波，包含了大气散射光的光强、频率、相位和偏振等多种信息。利用这些丰富的激光大气回波信息，能够探测多种大气物理要素。激光雷达具有其它探测手段所不能比拟的优势。
微脉冲激光雷达二极管激光器和但光子计数系统延长了雷达的连续工作时间，且它的发射能量是几个微焦，对人眼是安全的。这些特点使它广泛应用于大气环境监测，灰霾预警，森林火险观测等领域。