本世纪50年代，汤斯、巴索夫和普罗霍罗夫发明了微波激射器，这种激射器中分子的振荡能获得厘米波，此外，人们对电子共振振荡研究发现，它可以产生电波。
人们在使用电子管的微波振荡时，发现微波的波长愈短，振荡就愈困难。但有意思的是，解决这个难题的不是电子，而是利用原子或分子微波产生振荡
这一原理指出，激光器应由工作物质、激励源及谐振腔三个基本部分组成。
工作物质实际上就是放大介质，对它的要求是：这种物质中的原子从激发态恢复成基态的过程中，要有一个中间状态存在，原子在中间状态停留的时间比在激发态停留的时间要长得多。由于有这一状态（亚稳态）存在，在外界的不断刺激下，就可以使处于这一状态的原子在数量上比处于基态的原子要多。
技术人员根据这一要求开始寻找工作物质，结果发现，在自然界中的许多物质，甚至几乎在所有的物质形式中（原子气体、分子气体、有机染料、固体中的晶体、玻璃及半导体等），都找到了能提供激光工作状态的物质。从氟、氯、溴、碘到钠、钾、铯、铷；从氢、氧、氮、水到金、银、铜、铁；从红墨水、蓝墨水到红宝石、蓝宝石都可以做放大介质。这些物质都有绝妙的本领，能使某个特定频率的光得到放大。但为了研制性能更加优越的激光器，对放大介质也必须进行选择。正因为如此，才有今天的气体激光器（氦—氖激光器，氮气激光器，二氧化碳激光器）、液体激光器（染料激光器）、固体激光器（红宝石激光器、钇铝石榴石激光器）和半导体激光器（砷化镓激光器）。而每一种激光器又因为它们的波长和工作方式不同，因而用途也就不尽相同。
激励源是不断地给产生受激辐射的原子或分子以激发能量的装置。激励源的激发方法有许多种，可以是光激发、电激发和化学反应激发等。世界第一台激光器就是以红宝石作工作介质，以闪光灯作激励源的。
