Название «лазер» составлено из первых букв английского выражения, означающего в переводе «усиление света за счет вынужденного излучения». В основу действия лазеров положено явление усиления электромагнитных колебаний при помощи вынужденного излучение атомов и молекул. Электромагнитное излучение представляет собой энергию, передаваемую в пространстве в форме электромагнитных волн. Если электрический заряд находится в состоянии колебания или ускорения, то от него распространяется возмущение в виде электрических и магнитного полей, называемое электромагнитной волной. Частотный спектр таких волн очень велик: от радиоволн до гамма-излучения. Электромагнитная энергия излучается и поглощается порциями (квантами), называемыми фотонами, которые ведут себя подобно частицам. Вследствие этого изменение энергии всегда происходит скачком, т. е. дискретно. Таким образом, электромагнитное излучение обладает свойствами как частиц, так и волн. В области гамма-излучения проявляются только свойства частиц, так как длина волны исчезающее мала. В области оптического диапазона проявляются свойства частиц и волн; в области радиодиапазона излучение характеризуется лишь волновыми свойствами. Рассматривая взаимодействие электромагнитной энергии с материей, необходимо использовать как квантовую, так и волновую теории. В соответствии с представлениями современной физики, атом вещества состоит из ядра и вращающихся вокруг него электронов. Вследствие волновых свойств электронов их движение происходит не по орбите, а в некоторой области, в которой наиболее вероятным местом является орбита. Движение электрона вокруг ядра характеризует его энергетическое состояние. Величина энергии электрона может принимать лишь определенные дискретные значения, характеризуемые квантовыми числами.