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激光器利用激光现象产生激光。其工作原理是将能量转换成光子的过程。由于光子具有波粒二象性，它既具有波的性质，也具有粒子的性质。在激光器中，得到激活，处于激发态的活性物质向低能态过渡时放出光子，后者反复穿梭于激光谐振腔(镜组)的两个反射面之间，形成高度单色、方向性和相干性的激光输出。
激光器的光强是由受激辐射的过程决定的。当原子处于激发态时，若有入射光子刚好与原子处于同一能级，原子的激发态电子会跃迁到另一个同能态的激发态电子上，释放出一个与入射光子相同的光子，并重新回到基态。这样，与入射光子同频率、同相位、同偏振方向、且在同一方向上行进的光子不断增加，最终有效放大，产生激光射束。
激光器的输出波长非常短，能量密度也很高。如半导体激光器，其输出波长只有几百纳米至几微米，功率千瓦至百瓦及以下。激光的特殊性能使之成为军事、医疗、工业生产等领域的重要工具。例如，激光史密斯玻璃运用于高能激光系统中，可达到极高的折光率，材料的透明性和力学强度都非常好，同时对宽带宽和紫外线等波长都有较高的透明度;同时医疗激光器则能够进行精确、无创伤的微创手术等。
激光器的工作原理主要是通过激发原子或分子，使其从低能级跃迁到高能级，然后回落到低能级并释放出能量，产生光子。这些光子与其它原子相互作用，形成更多的光子，这些光子在增益介质中传播，形成激光。
首先，激光器需要一个能源来激发原子或分子。这个能源可以是电、光、化学反应等。一旦原子或分子被激发到高能级，它们就会吸收能量并跃迁到低能级。在这个过程中，它们会释放出一个光子，这个光子的能量等于原子或分子跃迁的能量差。
这些释放出的光子会在增益介质中传播，并与其它原子或分子相互作用。当这些光子遇到其它原子或分子时，它们会刺激这些原子或分子从低能级跃迁到高能级，并释放出更多的光子。这些光子与其它原子相互作用，形成更多的光子，这个过程被称为受激辐射。
由于增益介质中的原子或分子是随机分布的，因此产生的光子也是随机分布的。但是，当足够多的原子或分子被激发并产生足够多的光子时，这些光子就会形成一个高强度、高方向性、高相干性的激光束。这个激光束可以在增益介质中传播很远的距离，并具有非常强的能量密度。
激光器的分类
1、固体激光器：这类激光器使用固体材料作为激光介质，通过在固体材料中施加能量来激发粒子，使其发射激光。固体激光器广泛应用于医疗、材料加工、通信和科学研究等领域。
2、气体激光器：这类激光器使用气体作为激光介质，通过将电流或放电通入气体中，激发气体分子的能级跃迁，产生激光。气体激光器在激光打标、切割、医疗和科研等领域有广泛应用。
3、半导体激光器：这类激光器使用半导体材料作为激光介质，通过在半导体材料中注入电流，使电子和空穴复合并产生激光辐射。半导体激光器在光通信、光储存、激光指示器和激光打印等领域得到广泛应用，特点是小巧、高效和长寿命。
1、激光器顾名思义就是能发射激光的装置。从1954年制成了第一台微波量子放大器，获得了高度相干的微波束。一直到现在，激光器的种类就越来越多。
2、按工作介质分，激光器可分为气体激光器、固体激光器、半导体激光器和染料激光器4大类，近来还发展了自由电子激光器。其工作介质是在周期性磁场中运动的高速电子束，激光波长可覆盖从微波到X射线的广阔波段。按工作方式分，有连续式、脉冲式、调Q和超短脉冲式等几类。
3、除自由电子激光器外，各种激光器的基本工作原理均相同。产生激光的必不可少的条件是粒子数反转和增益大过损耗，所以装置中必不可少的组成部分有激励（或抽运）源、具有亚稳态能级的工作介质两个部分。激励是工作介质吸收外来能量后激发到激发态，为实现并维持粒子数反转创造条件。
4、激励方式有光学激励、电激励、化学激励和核能激励等。工作介质具有亚稳能级是使受激辐射占主导地位，从而实现光放大。激光器中常见的组成部分还有谐振腔，但谐振腔（见光学谐振腔）并非必不可少的组成部分，谐振腔可使腔内的光子有一致的频率、相位和运行方向，从而使激光具有良好的方向性和相干性。而且，它可以很好地缩短工作物质的长度，还能通过改变谐振腔长度来调节所产生激光的模式（即选模），所以一般激光器都具有谐振腔。
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