激光具有多種特性，使其在許多實際應用中都很有用。激光是單色的、定向的、相干的。相比之下，普通白光是許多波長的光的組合，各向同性地（向各個方向）發(fā)射，是許多非均勻光的混合物相位波長。

單色性

因為激光發(fā)射的光子都對應于相同的能量躍遷，所以它們都有相同的頻率。像這樣的單頻光通常被描述為單色。相比之下，回想一下熱輻射（如白熾光源產生的熱輻射）會產生不同強度的連續(xù)頻譜。

激光不是完全單色的；有一些由于活性介質中原子或分子運動的多普勒頻移而導致的“擴散”。激光器的線寬或帶寬描述了其發(fā)射頻率光譜的擴展。然而，與白熾燈泡發(fā)出的頻譜相比，這種傳播非常窄。

定向性

激光發(fā)出的光以非常窄的光束出現，發(fā)散或擴散很小。我們通常將具有這種特性的光束稱為準直光束。激光器的高度準直是形成光學腔的平行鏡精確對準的直接結果。由于光波在腔內來回反射多次，反射鏡將光波約束在垂直于兩個反射鏡表面的軸上。任何稍微“離軸”的光都會從腔中丟失，因此永遠不會形成最終光束的一部分。

激光束的高度準直特性使其非常有用，但也非常危險。你永遠不應該直視激光束，因為高度平行的光線會聚焦到你眼睛視網膜上的一個近乎微觀的點上，對視網膜造成幾乎即時的損傷。另一方面，激光如此精確聚焦的能力有助于其廣泛的醫(yī)療和工業(yè)應用。在醫(yī)學上，激光可以用作鋒利的手術刀；在工業(yè)中，它們可以作為快速、強大和計算機可控的切削工具。

相干性

由相對于彼此“同相”的波組成的相干光被稱為相干光。換句話說，波浪的波峰和波谷完全對齊。普通光源，如白熾燈泡，會產生非相干的光，這意味著波具有隨機相位。即使是具有相同頻率的波的集合，如果它們相對于彼此不是同相的，也可能是不相干的。例如，LED發(fā)出單頻但不相干的光。激光的相干性是受激發(fā)射的直接結果。

圖：相干波（上）和非相干波（下）。每個單獨的波具有相同的頻率。

激光的相干性對于觀察干涉效應非常重要，在精密測量中具有重要應用。干涉測量是使用疊加波對小位移、表面不規(guī)則性或折射率變化進行極其精細的測量?；靖缮鎯x使用分束器和鏡子來重疊來自相干源（如激光器）的光束。通過稍微調整兩個光束之間的路徑長度差，隨著兩個光束的相對相位的變化，觀察到的干涉圖案將發(fā)生偏移。這種技術允許在所使用的光波長的長度尺度上進行測量。