電子的運動狀態可以分為不同的能級，電子從高能級向低能級躍遷時，會釋放出相應能量的電磁波（即所謂自發輻射）。一般的發光體中，這些電子釋放光子的動作是隨機的，所釋放出的光子也沒有相同的特性，例如鎢絲燈發出的光。

       當外加能量以電場、光子、化學等方式注入到一個能級系統并為之吸收的話，會導致電子從低能級向高能級躍遷（即所謂受激吸收），當自發輻射產生的光子碰到這些因外加能量而躍上高能級的電子時，這些高能級的電子會因受誘導而遷到低能級并釋放出光子（即所謂受激輻射），受激輻射的所有光學特性跟原來的自發輻射包括：頻率、相位、前進方向等會是一樣的，這些受激輻射的光子碰到其他因外加能量而躍上高能級的電子時，又會再產更多同樣的光子，最后光的強度越來越大（即光線被放大了），而與一般的光不同的是所有的光子都有相同的頻率、相位、前進方向。