เลเซอร์ของแข็ง ได้แก่ เลเซอร์ที่ใช้ตัวกลางเป็นของแข็ง เช่น เลเซอร์ทับทิม เลเซอร์แย็ค เลเซอร์แก้ว ฯลฯ ทับทิมและแย็คเป็นผลึกส่วนแก้วเป็นอะมอร์ฟัส ตัวกลางเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นเนื้อวัสดุเจ้าบ้าน (Host Materials) เท่านั้น เพราะตัวที่ทำให้เกิดการเปล่งแสงนั้นกำหนดจากสารเจือปนที่เติมในเนื้อสารเหล่านี้ เช่น ทับทิมจะใช้โครเมียมเป็นสารเจือปนจึงให้สีแดงที่มีความยาวคลื่น ๖๔๙๓ อังสตรอม (Al2O3:Cr3+) แย็คและแก้วจะใช้นีโอดีเนียมเป็นสารเจือปนจึงให้แสงอินฟาเรดที่มีความยาวคลื่น ๑.๐๖ ไมครอน (YAG : Nd3+ Glass : Nd3+)
ในการปั๊มพลังงานแก่ของแข็งเหล่านี้ต้องใช้วิธีการทางแสง คือ ใช้หลอดไฟซีนอนหรือหลอดไฟทังสเตนฉายโดยมีตัวสะท้อนแสงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของการปั๊มพลังงาน ตัวสะท้อนแสงนี้มีลักษณะเป็นกระบอกที่มีพื้นที่หน้าตัดเป็นรูปวงรีและมีการวางหลอดไฟและตัวกลางเลเซอร์ไว้ที่ตำแหน่งของจุดโฟกัสของวงรี
เมื่อใช้ก๊าซเป็นตัวกลางเลเซอร์การปั๊มพลังงานก็จะใช้วิธีการปล่อยประจุในก๊าซด้วยไฟฟ้าแรงสูง กล่าวคือนำก๊าซเหล่านั้นบรรจุในหลอดเลเซอร์ซึ่งมีขั้วไฟฟ้าที่ปลายทั้งสองเมื่อป้อนไฟฟ้าแรงสูงให้แก่ขั้วไฟฟ้าทั้งสองอิเล็กตรอนจะวิ่งจากขั้วแคโทด (ขั้วลบ) ไปยังขั้วอโนด (ขั้วบวก) ด้วยพลังงานสูงอิเล็กตรอนจะวิ่งชนอะตอมหรือโมเลกุลของก๊าซเหล่านั้นจนแตกตัวเป็นอิออนมีประจุไฟฟ้าขึ้น เรียกว่า พลาสมา (Plasma) ก๊าซที่เป็นพลาสมาเหล่านี้จะพร้อมปล่อยโฟตอนหากมีโฟตอนที่มีลักษณะเหมือนกันมาเร้าจึงเกิดเป็นแสงเลเซอร์ขึ้น เมื่อมีการขยายสัญญาณแสงด้วยแควิตี้แสงที่ทำจากกระจกสะท้อนที่ปลายทั้งสองข้างของหลอดเลเซอร์
ก๊าซที่ใช้ทำเลเซอร์มีหลายชนิด เช่น ก๊าซผสมฮีเลียม-นีออน (He - Ne) ก๊าซผสมคาร์บอนไดออกไซด์ - ไนโตรเจน - ฮีเลียม (CO2 - N2 - He) ก๊าซผสมฮีเลียม-แคดเมียม (He - Cd) ก๊าซอาร์กอน (Ar+) ซึ่งจะให้สีต่าง ๆ ตามชนิดของก๊าซ เลเซอร์ฮีเลียม - นีออนเป็นเลเซอร์กำลังแสงต่ำ (1~10 mW) เลเซอร์ฮีเลียม - แคดเมียมและเลเซอร์อาร์กอนเป็นเลเซอร์กำลังแสงปานกลาง (10~100 mW) ส่วนเลเซอร์คาร์บอนไดออกไซด์เป็นเลเซอร์กำลังแสงสูง (1~100 W) จึงมีการใช้งานที่แตกต่างกันไป แต่เลเซอร์ทุกชนิดมีอันตรายเพราะแสงเลเซอร์ที่มีกำลังแสงเพียง ๑ mW จะมีความเข้มแสงสูงกว่าพระอาทิตย์จึงสามารถทำให้ตาบอดได้หากแสงเลเซอร์พุ่งเข้าหานัยน์ตาโดยตรง
เราสามารถใช้ตัวกลางเลเซอร์ที่ทำจากของเหลวได้ เช่น ใช้สีย้อมผ้า (Dye) ผสมน้ำหรือแอลกฮอล์บรรจุใส่ภาชนะใส การปั๊มพลังงานแก่ของเหลวเหล่านี้ใช้วิธีทางแสงเช่นเดียวกับตัวกลางเลเซอร์ที่เป็นของแข็ง เช่น ใช้หลอดซีนอนหรือเลเซอร์ไนโตรเจน เลเซอร์ของเหลวเหล่านี้จะมีจุดเด่นที่สำคัญ คือ เป็นเลเซอร์ที่ให้สีที่ตามองเห็นค่าความยาวคลื่นของแสงสามารถปรับได้จึงเป็น ทูเนเบิล เลเซอร์ (Tunable Laser) เพราะโมเลกุลของสีย้อมผ้ามีขนาดโตเนื่องจากเป็นสารอินทรีย์เคมีระดับพลังงานของโมเลกุลมีลักษณะเป็นชั้นพลังงานที่ซ้อนหลายชั้นมิได้เป็นชั้นเดี่ยว ๆ เหมือนกรณีของก๊าซหรือของแข็ง
ตัวอย่างของเสียย้อมผ้าที่นิยมใช้ ได้แก่ โรดามีน ๖ จี (Rhodamine 6 G) ซึ่งให้แสงเลเซอร์ตั้งแต่สีเหลืองไปถึงสีส้ม (570-610 nm) โร ดามีน บี (Rhodamine B) ให้แสงเลเซอร์ช่วงสีแดง (605-635 nm) และ ดีคลอโรฟลูออเรสเซียน (Dichloro fluore scein) ให้แสงเลเซอร์สีเขียว (530-560 nm)
เลเซอร์ไดโอดเป็นเลเซอร์ที่ทำจากสารกึ่งตัวนำซึ่งทำจากสารประกอบ เช่น GaAs (แกลเลียมอาร์เซไนด์) GaAlAs (แกลเลียมอะลูมิเนียมอาร์เซไนด์) In GaAsP (อินเดียมแกลเลียมอาร์เซไนด์ฟอสฟายด์) ซึ่งมีค่าแถบพลังงานต่าง ๆ กัน จึงเป็นตัวกำหนดค่าความยาวคลื่นของแสงเลเซอร์ เลเซอร์ไดโอดแต่ละชนิดจึงมีการใช้งานที่แตกต่างกันตามลักษณะและคุณสมบัติของค่าความยาวคลื่นนั้น ๆ เช่น เลเซอร์ไดโอดที่ให้สีแดงจะใช้ในเครื่องคอมแพคดิสก์ เป็นต้น
โครงสร้างของเลเซอร์ไดโอด ได้แก่ หัวต่อพีเอ็นแบบเฮตเตอโรจังชั่น (Heterojunction) เช่น GaAlAs/GaAs ทำให้ประสิทธิภาพของเลเซอร์ไดโอดมีค่าสูงขึ้นเพราะใช้กระแสที่เลเซอร์ไดโอดเริ่มทำงานน้อยลง การฉีดกระแสไฟฟ้าผ่านหัวต่อพีเอ็นของเลเซอร์ไดโอดเป็นวิธีการปั๊มพลังงานเพื่อให้เกิดการรวมตัวของพาหะนำไฟฟ้าในสารกึ่งตัวนำและนำมาสู่การเปล่งแสง แสงที่เปล่งออกมาจะถูกขยายสัญญาณให้มีความเข้มสูงขึ้นด้วยแควิตี้แสงที่เกิดจากผิวมันสะท้อนแสงของผิวผลึกที่ทำให้แตกโดยธรรมชาติ (Cleavaged Surface)
เลเซอร์ไดโอดเป็นเลเซอร์ที่มีขนาดเล็กจิ๋วกินไฟน้อยสามารถผลิตได้จำนวนมาก ๆ ด้วยเทคโนโลยีด้านสารกึ่งตัวนำเลเซอร์ไดโอดถูกใช้งานอย่างกว้างขวางตั้งแต่การใช้เป็น เลเซอร์พอยนท์เตอร์ (Laser Pointer) ใช้ในการสื่อสารผ่านเส้นใยแก้วนำแสง ใช้เป็นหัวอ่านของเครื่องคอมแพคดิสก์ เครื่องวิดีโอเลเซอร์ดิสก์ และเครื่องถ่ายเอกสารประเภทเลเซอร์พริ้นเตอร์ (Laser Printer) คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย ได้ศึกษาวิจัยการสร้างเลเซอร์ไดโอดด้วยเทคโนโลยีด้านการปลูกผลึกจากของเหลว (Liquid Phase Epitaxy : LPE) และเทคโนโลยีการปลูกผลึกด้วยลำโมเลกุล (Molecular Beam Epitaxy : MBE) เลเซอร์ไดโอดมีกำลังแสงต่ำตั้งแต่ระดับไมโครวัตต์จนสูงถึงวัตต์ (W) และเป็นเลเซอร์ที่มีจุดเด่น คือ สามารถโมดูเลตสัญญาณได้โดยตรงโดยผ่านเข้าไปทางด้านกระแสไฟฟ้าที่ฉีดผ่านตัวสิ่งประดิษฐ์จึงสะดวกต่อการใช้งานโดยเฉพาะการสื่อสารทางด้านแสง