空間激光測距技術在監測大陸板塊運動、地殼形變、地球自轉，改進地球重力場和地心引力常數，確定地球和海洋潮汐變化的規律，監測空間碎片等方面具有重要作用。它也是當前高精度衛星精密定位觀測的主要手段之一，是現代各種定位觀測手段中單點采樣精度的一種，是支持國際地球自轉與參考系服務（IERS）的技術手段之一。衛星激光測距技術在如下應用方面已經取得了顯著的成就，具有廣闊的應用前景。
　　1、精密測定激光衛星的軌道
　　利用衛星的激光觀測數據所確定的軌道精度，3天弧段可達1cm；對于徑向定軌精度可達到2～2.5cm。
　　2、測定地球引力場模型及其時變性
　　在研究地球質心的位置變化過程中，激光技術測定了目前準確的地球引力常數GM，其測定值為：GM＝398600.4415km3／s2；利用不同軌道傾角和高度的激光衛星，測定了地球引力場模型，并且測定了地球引力場低階球諧系數的季節性變化；同時還得出了地球質心位置的周期性變化，包括季節性和年際變化，的測定值為：J2＝-2.6*10-11／年（歷元1986.0）；地球引力場的變化反映了地球內部及各圈層（包括海洋、大氣、地下水、冰層等）的復雜運動和相互作用過程，具有重要研究價值。
　　3、測定地球自轉參數
　　地球自轉參數（ERP）定義了地球旋轉軸和隨時間序列的定向運動以及在天球參考框架中的旋轉速度。地球自轉參數包括極移和日長（LOD）變化。利用激光測虎技術測定的地球極移分量（XP，YP）精度目前已達到0.1～0.2mas；日長（LOD）的測定精度目前已達到0.1ms。
　　4、監測全球地殼板塊運動
　　利用激光長期觀測數據可以地測定地面測站的地心坐標，高精度測站坐標的解算使得人們監測板塊運動的愿望成為可能。利用激光測距技術獲得的數據，已經估計了40多個測站的站速度和站間基線的變化率。如果測站位于板塊的剛性部分，則其站速度就代表了板塊運動。利用測站基線的變化率和站速度可以解算板塊間的相對運動。
　　5、高精度海平面和冰蓋地形的測量
　　激光測距技術與其他空間技術（如GNSS、雷達高度計、SAR等）聯合應用，將可能實現毫米級精度的海平面和冰蓋地形的測量。
　　6、空間碎片軌道確定和監測
　　利用激光測距技術可以測定空間碎片，確定碎片軌道位置，為空間碎片監測和空間碰撞預警系統提供精密軌道信息。