原子是以一系列能级不同的状况存在的。高能级的原子跃迁至低能级时，会以辐射的方式把剩余的能量放出来，这被称为“自发辐射”。一般光源宣布的光主要是自发辐射。1917年，物理学家爱因斯坦提出了“原子受激辐射”的概念：处于激发态的原子在其他某种效果下（例如光照）也可引起原子跃迁，原子受激发光。这一概念为激光器诞生的奠定了理论基础。
1954年，美国物理学家汤斯（C.H.Townes，1915- ）成功研制成第一台微波受激放大器。苏联物理学家巴索夫（N.G.Basov，1922- ）、普罗霍罗夫（A.M.Prokhorov，1916- ）也于1955年在研讨微波量子放大器方面获得成功。人们开端考虑将其波段从微波扩展到光波的可能性。
1960年，美国贝尔实验室工程师梅曼（T.Maiman，1927- ）用红宝石制成世界上第一台激光器。
