Tālmērus var iedalīt šādās trīs kategorijās:
1. Lāzera tālmērs
Lāzera tālmērs ir instruments, kas izmanto lāzeru, lai precīzi izmērītu attālumu līdz mērķim. Lāzera tālmērs darbības laikā izstaro ļoti plānu lāzera staru virzienā uz mērķi, un atstaroto lāzera staru uztver fotoelektriskais elements. Taimeris mēra laiku no emisijas līdz lāzera stara uztveršanai un aprēķina attālumu no novērotāja līdz mērķim. Lāzera tālmērs pašlaik ir visplašāk izmantotais tālmērs, ko var iedalīt rokas lāzera tālmērā (mērīšanas attālums 0-300 metri) un teleskopa lāzera tālmērs (mērīšanas attālums 500-3000 metri).
2. Ultraskaņas tālmērs
Ultraskaņas tālmērs mēra, pamatojoties uz ultraskaņas viļņu īpašībām, kas atstaro no šķēršļiem. Ultraskaņas raidītājs izstaro ultraskaņas viļņus noteiktā virzienā un tajā pašā laikā sāk noteikt laiku. Ultraskaņas viļņi izplatās gaisā un nekavējoties atgriežas, kad tie saskaras ar šķēršļiem. Ultraskaņas uztvērējs nekavējoties pārtrauc laika noteikšanu, kad tas saņem atstarotos viļņus. Nepārtraukti nosakot atbalsis, ko pēc viļņu emisijas atstaro šķēršļi, var izmērīt laika starpību T starp ultraskaņas viļņu emisiju un atbalsu uztveršanu un pēc tam aprēķināt attālumu L.
Ultraskaņas tālmērs, ņemot vērā apkārtējās vides ievērojamo ietekmi uz ultraskaņas viļņiem, parasti mēra nelielus attālumus un tam ir zema mērījumu precizitāte. Pašlaik izmantošanas joma nav ļoti plaša, bet cena ir salīdzinoši zema, parasti ap dažiem simtiem juaņu.
3. Infrasarkanais tālmērs
Instruments, kas izmanto modulētu infrasarkano gaismu precīzai attāluma mērīšanai, kas parasti ir no 1-5 kilometriem. Infrasarkano staru izplatīšanā tiek izmantots neizkliedēšanas princips: tā kā infrasarkanajam starojumam ir mazs laušanas koeficients, ejot cauri citām vielām, tālmērītāji ņems vērā infrasarkano staru, un infrasarkanā starojuma izplatīšanās prasa laiku. Ja no attāluma mērītāja izstaro infrasarkano staru, to atstaro reflektors un uztver attāluma mērītājs. Attālumu var aprēķināt, pamatojoties uz laiku no emisijas līdz uztveršanai un infrasarkanā starojuma izplatīšanās ātruma
Infrasarkanā diapazona priekšrocības ir lētas, viegli izgatavojamas un drošas, taču trūkumi ir zema precizitāte, neliels attālums un slikta virziena.
