雷射的產生基於以下原理：
粒子數反轉。雷射器中的工作物質（如氣體、液體、固體或半導體）包含處於高能級激發態的粒子（如原子、分子或離子）。
受激輻射。當處於高能級的粒子接收到一個光子並被激發時，它們會以相同頻率、相位和方向發射出一個新的光子，這個過程稱為受激輻射。
諧振腔。雷射器中的諧振腔由兩塊反射鏡組成，一塊具有部分透射率，另一塊是全反射鏡。諧振腔內的粒子吸收泵浦源的能量被激發，發射的光子在反射鏡之間來回反射，形成光波震盪。
光波放大。隨著光波在諧振腔內反射和通過工作物質，更多的粒子參與受激輻射，釋放出與原始光波相同的光子，這一過程使光波得到放大。
雷射輸出。當諧振腔內的光波達到一定強度時，雷射通過具有部分透射率的反射鏡輸出，形成高強度、高相乾性的雷射光束。
這一過程使雷射具有極高的方向性、單色性和相乾性。