Un láser funciona siempre que consigue excitar un número mínimo de electrones en un determinado material a un nivel de energía superior, con el fin de obtener una inversión de población (cuando hay más electrones excitados que electrones en estado fundamental). Cuando esto ocurre, algunos electrones son estimulados para que emitan sus fotones, lo que iniciará un efecto cascada de manera que el fotón emitido por un electrón estimula al siguiente electrón para que emita otro fotón de la misma longitud de onda y fase, lo que irá amplificando la emisión de haces de luz. de longitud de onda definida y coherente.

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Para que todo esto funcione, sin embargo, es necesaria una retroalimentación, es decir, durante un cierto tiempo mantener los fotones emitidos, de forma estimulada, interactuando con otros electrones. Esto se logra con una cavidad óptica, una región del espacio donde la luz está confinada durante algún tiempo mediante el uso de espejos altamente reflectantes y convenientemente alineados que reflejan los fotones varias veces. En uno de los espejos hay un pequeño orificio por el que unos fotones, tras ser reflejados muchas veces, consiguen salir emitiendo el haz de luz colimado.