固体激光器的基本工作原理是利用固体激光材料作为工作物质，通过激发过程使原子吸收能量从低能态跃迁到高能态。处于激发状态的原子是不稳定的，总是自发地回到低能态，同时有光子发出，这一过程称为“自发辐射”。当大量粒子同时处于激发态，并通过外界光感应，使所有处于激发态的粒子几乎同步完成受激辐射回到低能态时，物质才能发出一束强大的光束，称为“激光”。固体激光器主要由闪光灯、激光工作物质（如红宝石激光晶体）和反射腔镜片组成。激光工作物质由基质和激活离子两部分组成，基质材料为激活离子提供了一个合适的存在与工作环境，而由激活离子完成激光产生过程。常用的激活离子主要是过渡金属离子，如铬、钻、镍等离子以及稀土金属离子，如钕离子等。
