“Laser”是Light Amplification by S stimulated Emission of Radiation的缩写，当玻璃、晶体或气体等光学材料中的原子中的电子吸收电流或光的能量时，就会产生激光。额外的能量足以“激发”电子，使其从原子核周围的较低能量轨道移动到较高能量轨道。
激光利用原子的量子特性来吸收和辐射称为光子的光粒子。当原子中的电子自发地或在受到光或其他能源(有时甚至是另一种激光)“刺激”时返回其正常轨道(或“基”态)时，它们会发射更多光子。
光以波的形式运动。普通的可见光，例如来自家用灯泡或手电筒的光，包含多种波长或颜色，并且是不相干的，这意味着光波的波峰和波谷以不同的波长和不同的方向移动。
在激光束中，光波是“相干的”，这意味着光子束以相同的波长沿相同的方向移动。这是通过将激发的电子发送通过光学“增益介质”(例如玻璃等固体材料或气体)来实现的。
光的特定波长由受激电子下降到较低轨道时释放的能量决定。引入的能量水平可以根据增益介质中的材料进行定制，以产生所需的光束颜色。
激光器光学材料一侧的镜子将光子反射回电子。镜子之间的空间或“腔”经过精心设计，以便将特定类型的光学增益介质所需的光子反馈到介质中，以刺激该光子的几乎精确克隆的发射。它们都以相同的方向和速度移动，从另一侧的另一个镜子上弹回，重复克隆过程。
两个变成四个，四个变成八个，依此类推，直到光子被放大到足以使它们完美一致地穿过镜子和光学材料。将他们视为玫瑰花车游行中一支同步乐队的成员。这种协同作用赋予了激光力量。激光束可以在很远的距离上保持清晰的聚焦，甚至可以到达月球并返回。
