В оптической мыши установлен яркий светодиод, который подсвечивает поверхность, а оптический сенсор (в мышах с разрешающей способностью 800 dpi – микрокамера) с большой частотой делает «снимки» этой поверхности. Далее эти «снимки» обрабатываются процессором манипулятора, который выводит в порт результаты в виде перемещения мыши по координатным осям. Соответственно, пользователь видит перемещение курсора по экрану. Недостаток обычной оптической мыши заключается в том, что свет диода рассеивается, и даже при высокой разрешающей способности оптического сенсора на гладкой блестящей поверхности изменения ее рельефа отслеживаются очень плохо. Курсор мыши вообще может не реагировать на движения манипулятора, либо будут наблюдаться такие эффекты, как «срыв» курсора (он резко улетает в случайную сторону) и «дрейф» курсора (стрелка медленно движется в какую-либо сторону, хотя манипулятор неподвижен). Особенно такая ситуация неприятна для геймеров.
У лазерной мыши, как видно из названия, вместо диода установлен лазер, то есть специально усиленный узкий пучок света. Здесь рассеивание света если и есть, то совсем незначительное, а значит «изображение», которое попадает на оптический сенсор, намного детальнее, чем при использовании светодиода, и перемещения мыши будут фиксироваться точнее. На практике, лазерная мышь нормально работает на полированной поверхности, на которой «буксует» даже качественная оптическая мышь. Это наглядно было продемонстрировано на презентации Logitech MX1000