在所有实际情况下，激光并不是真正的单色。真正的单色波需要无限持续时间的波列。由于它来自的移动原子或分子的多普勒效应，它起源的光谱发射线确实具有有限的宽度。与普通光源相比，激光的频率范围(线宽)非常小。这个范围称为线宽或带宽。
为什么激光是单色的?
1、激光基本上由一个波长组成，起源于一组原子能级的受激发射。这是可能的，因为激光跃迁原则上涉及明确定义的能级。
2、频率为n = (E 2 - E 1 )的电磁波只能被放大，n有一定的范围，称为线宽。该线宽由各种展宽因素决定，例如运动原子和分子的多普勒效应。
3、激光的产生使得激光腔形成谐振系统并且激光振荡仅在腔的谐振频率下持续。这导致激光线宽进一步变窄。所以激光通常波长很纯，我们说它具有单色性。
通常，激光器在单一中心波长周围的非常窄的波段内产生光。单色性的程度可以用波长带宽或频率带宽来定量描述。线宽越窄，激光的单色性程度越高。然而，这取决于激光的类型，可以使用特殊技术来改善单色性。通常，商用氦氖激光器的频率带宽约为 1500MHz(半峰全宽，FWHM)。就波长而言，这意味着在 632.8nm 的波长下，这意味着大约 0.01nm 的波长带宽。另一方面，与带宽约为 30-60 nm 的 LED 相比，波长为 900 nm 的典型二极管激光器的带宽约为 1 nm。
单色输出或高频稳定性对于干涉测量中使用的激光器非常重要，因为波长是长度和距离的量度，必须以极高的精度知道，至少是百万分之一，并且必须保持恒定随着时间的推移。这同样适用于化学和许多其他科学分析应用中使用的激光器。这两种技术在质量控制和检查中都很重要。
