Zasada funkcjonowania technologii PMD jest oparta na czasie przelotu fotonów (ang. time-of-flight ToF). Widok jest oświetlany modulowanym, niewidocznym światłem podczerwonym, a światło odbite trafia do czujnika PMD.
Zasięg do 35 m w typowym środowisku i do 50 m na odblaskowych obiektach zapewnia uniwersalność stosowania. Każdy piksel na chipie PMD określa odległość od widoku, dzięki przesunięciu fazowemu pomiędzy sygnałem wysyłanym a odbieranym.
Zintegrowane, aktywne tłumienie oświetlenia tła niemal całkowicie uniemożliwia nasycenie czujnika obrazu przez światło zewnętrzne. Oznacza to, że czujnik 3D PMD może być używany przy jasnym świetle słonecznym do 120 klx.