激光由激發輻射過程產生。LASER 是“Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation”的縮寫，受激發射（Stimulated emission）是由愛因斯坦 1917 年提出，狄拉克 1927 年首次實驗證明受激發射存在。除受激輻射外另外一種光的發射過程是自發輻射。
受激輻射的原理核心是粒子數反轉和能級躍遷。受到激勵光子的輻射，處于低能級 E1 上的粒子（工作粒子可以是分子、原子、電子、離子以及準分子）躍遷至高能級 E2 上，當足夠多的粒子受到激發，則會發生粒子數的反轉（處于高能級的粒子數量多于處于低能級的電子），此后躍遷至低能級 E1 并輻射一個能量為 E2-E1（=hv），并與激勵光子完全相同的光子。
受激輻射與自發輻射最重要的區別在于干涉性。自發發射是粒子在不受外界輻射場情況下的自發過程，自發輻射的光子傳播方向和偏振態是無規分布，而受激發射是在外界輻射場控制下的發光過程，受激產能的光子的頻率、相位、傳播方向和偏振態與外界輻射場完全相同。這也是激光具有方向一致、亮度極高、能量集中的本質原因。
激光器是激光的發生裝臵，有三大功能部件：泵浦源、增益介質、諧振腔。泵浦源為激光器提供光源，增益介質（也稱為工作物質）吸收泵浦源提供的能量后將光放大，諧振腔為泵浦光源與增益介質之間的回路，振腔振蕩選模輸出激光。
固體激光器是以激光晶體等固體材料作為增益介質。固體激光器的增益介質，是將金屬離子摻入具有良好的光譜特性、光學透射率特性和光學均勻性的晶體或玻璃基質中構成。固體激光器的波長覆蓋了 200nm 紫外到 3um 中紅外，具備結構緊湊、簡便可靠以及使用成本低等優勢，廣泛應于切割、焊接、標刻等材料加工，以及醫療美容、軍事、科研等領域。
