V chemických laseroch sa inverzia obsadenia dosahuje využitím chemickej reakcie, v ktorej vzniká excitovaná molekula, radikál alebo atóm.

V prípade polovodičových laserov úlohu základného stavu hrá valenčná zóna polovodiča a úlohu excitovaného stavu vodivostná zóna. V tepelnej rovnováhe je obsadenie určené nie Boltzmanovým ale Fermiho-Diracovým rozdelením. Spontánna a indukovaná emisia je dôsledkom spontánnej a indukovanej rekombinácie medzi elektrónmi, silné elektrické polia a pod.

Konštrukcia laserov vychádza zo základných výskumov kvantových generátorov, ktoré uskutočnili fyzici Basov, Prochorov, Townes. Všetci traja spoločne dostali za tieto výskumy r. 1964 Nobelovu cenu za fyziku.

Široké využitie laserov v rôznych oblastiach vedy a techniky vyplýva z ich unikátnych vlastností v porovnaní s klasickými zdrojmi svetla. Pomocou laseru sa dá získať koherentné, vysoko monochromatické svetlo, ktoré môže byť presne smerované. Lasery môžu pracovať v spojitom, aj v impulznom režime. V impulznom režime výkon laseru počas impulzu presahuje výkony najväčších elektrárni na svete – až 1013W. Tento výkon môže byť sústredený na plochu menšiu ako desatina milimetra v čase rádovo nanosekundy. V súčasnej dobe pokrývajú lasery prakticky celú oblasť optického spektra a sú možnosti zasiahnuť aj do oblasti röntgenového žiarenia.

Vo fyzike lasery boli nevyhnutnou podmienkou vzniku nelineárnej optiky, používajú sa v experimentoch zameraných na získanie termojadrovej energie na iniciovanie termojadrovej reakcie. Značne rozšírili možnosti optickej spektroskopie, predovšetkým v oblasti sledovania veľmi rýchlych dejov.

Koherencia svetla, ktorá sa dosahuje v laseroch, umožnila pristúpiť k praktickej realizácii holografie. Interferencia svetla z laserov sa široko používa v metrológii. Možnosť získať rámci jediného krátkodobého pulzu žiarenie s vysokým výkonom umožnila aplikovať lasery pri obrábaní materiálov, zváraní. Tieto vlastnosti sa využívajú aj v lekárstve – v chirurgii, predovšetkým očnej, a v stomatológii. V chémii sa lasery používajú pri selektívnej iniciácii chemických reakcií a tiež aj v chemickej analýze. Metrológia založená na využití laserov sa používa v stavebníctve, v strojárstve, v baníctve, pri razení tunelov, v textilnom priemysle. Možnosť zakódovať do jedného svetelného zväzku veľké množstvo informácie sa používa v telekomunikačnej technike aj v kozmonautike, Veľmi intenzívne sa pracuje na využívaní laserov vo vojenskej technike. Ako veľmi perspektívna možnosť v energetike sa ukazuje možnosť použitia laserov pri prenose energie z kozmického priestoru na Zem.