雷射是什麼樣的？
光是一種物質形態，它具有波粒二象性。那麼雷射又是什麼呢？要答覆這個問題，就得深入到原子內部去看一看。大家知道，原子由原子核和電子構成，電子圍繞著原子核不停地運動著。按照量子物理的理論，電子的這種運動不能隨意變化，而是具有一定的軌道。這些軌道代表了電子的不同運動狀態，它們相互分立，各有特定的能量，一個電子必定沿著這些軌道之一運動。我們把電子具有最小能量的運動狀態叫作基態，其餘統稱激發態。如果我們用水平線的高低來表示電子各個運動軌道的能量大小，就得到一張階梯式的圖，其中各個軌道對應的能量叫能級。
表示各激發態與基態之間的能量差。當原子從較高的能級跳到較低的能級，或者說原子中的電子從能量較大的運動軌道跳躍到能量較低的運動軌道時，多餘的能量以光的形式放出，這就是原子發光了。所發光的頻率取決於兩個能級的能量之差。
原子是怎麼從較高的能級跳躍到下面能級的呢？1917年，愛因斯坦提出，原子可以通過自發輻射或受激輻射這兩種不同的方式從高能級躍遷到低能級發光。地面上任何東西都有從高處向低處落的自發傾向。在微觀世界裡，也有類似的傾向。如果一個原子處在激發狀態，即使沒有任何外界的影響，過了一段時間之後，它自己會躍遷到較低的能級，同時發出一個光子。這種發光的過程叫做自發輻射。普通光源的發光主要就是自發輻射。不受任何外界影響，原子在某個激發態上的平均停留時間叫做該激發態的壽命。各種原子的各個能級壽命差別很大，壽命短的不到萬分之一秒，壽命長的可達幾天，甚至幾年。
除了自發輻射之外，處在激發態的原子可以在別的原子的撞擊之下，或者其他某種作用之下躍遷下來。例如光照就可以引起原子躍遷，光照感生的躍遷對於雷射器來說是特別重要的。如果有一個光子打到一個處於激發態的原子上，它的能量又正好等於上下兩個能級的能量差值，這個光子就會把原子從上能級拉到下能級，強迫原子發光。原子的這種發光方式叫做受激輻射。受激輻射與自發輻射產生的光不一樣。自發輻射的各個發光原子彼此無關，發光時間參差不齊，輻射出光子的運動方向、相位、偏振度等都是互不聯繫的。
這種光不呈幹涉現象，稱作不相干光。受激輻射時，受激原子輻射的光子同入射光子是一模一樣的，無論從波長、相位、偏振度、運動方向等哪一種參數看，都無法把它們區別開來。這種光稱作相干光。雷射就是受激輻射產生的相干光。