光的產生來源于分子或原子的能級躍遷。原子由原子核和繞核運動的電子組成，這些電子在特定的能級上運動，在同一能級上運動不帶有能量的轉換。而當電子在不同的能級之間運動時，會伴隨著能量的吸收和釋放，這種現象稱之為原子躍遷。具體而言，當電子在低能級吸收能量，會跳躍至更高的一個能級（吸收躍遷/原子激發），之后從這個更高的能級回到基態的過程中（輻射躍遷/自發輻射），會釋放出能量，這種能量是以光子形式釋放的，也即是產生了光。不同能級之間的差距越大，則產生的光頻率越高。
激光是“受激輻射的光放大”（Light Amplification by Stimulated Emissionof Radiation——LASER）的縮寫，不同于光的自發輻射，激光束的產生來源于受激輻射。受激輻射的基本過程為：當一個具備特定的能量光子A打到激發態的原子時，會激發一個電子下降到低能級，從而輻射出另一個光子B，之后A、B兩個光子一起向前傳播。其中產生受激輻射的條件為：光子A的能量剛好等于產生光子B的電子躍遷之間的能級的能量差，因此其是一個共振過程。受激輻射后，一個光子變成了兩個，因此光被“放大”了，也即是產生了激光光束。
激光器和激光設備行業市場規模大，近年來呈現快速增長勢頭。根據《2018中國激光產業發展報告》，2017年全球激光器的市場規模達到124.3億美元，同比增長約18%，高于2016年及以前年份的增速，這其中得益于光纖激光器、激光雷達LiDAR和垂直腔面發射激光器VCSEL的快速增長。激光設備方面，2017年中國工業、信息、商業、醫用和科研領域的激光設備（含進口）市場銷售總收入高達495億元，同比增28.6%。受益于下游市場的持續成長與中國市場的持續火爆，預計2018年激光器和激光設備的市場規模將進一步快速提升。
激光器是能夠發射激光的裝置，根據激光的形成原理，激光器的基本組成主要包括三個部分：激光泵浦源、增益介質和諧振腔。其中泵浦源為激光器的光源，增益介質指可將光放大的工作物質，諧振腔為泵浦光源和增益介質之間的回路。在工作狀態下，增益介質通過吸收泵浦源提供的能量，經諧振腔振蕩選模輸出激光。
按增益介質的種類分類，激光器可分為液體激光器、氣體激光器、半導體激光器和固體激光器等等。其中液體激光器主要是染料，氣體包括CO2、氦氖等，固體激光器包括YAG、光纖等，其中光纖激光器因其優良的性質一般與其他的固定激光器分開研究。特定增益介質輸出的激光波長也是特定的，因此實際上增益介質決定了激光的輸出功率和應用領域。
