Рассмотрены модели лидарных сигналов и способы извлечения информации о вертикальных профилях первичных гидрооптических характеристик (ПГХ) из эхо-сигнала. Показана принципиальная возможность измерения некоторых ПГХ лидарным методом без использования априорной информации. Разработаны алгоритмы моделирования лидарных изображений внутренних волн. Приведены результаты экспериментальных исследований с судовым лидаром в Атлантическом океане в водах с различными типами стратификации ПГХ.