Esto se refiere a un extraño proceso cuántico, donde la luz característica emitida por electrones cuando estos pasan de un estado de alta energía a un estado de menor energía, estimulan a otros electrones para crear "saltos" similares. El resultado es una luz sincronizada que sale del material.

Otra característica importante es que la luz emitida no sólo tiene la misma frecuencia (color), sino también la misma fase. (también está sincronizada). Este es el motivo por el cual luz laser se mantiene enfocada aún a grandes distancias.

En el caso de una fuente de luz blanca común, esta genera todos los diferentes colores (a sus respectivas frecuencias) en forma de rayos dispersos (van en diferentes direcciones) y no están en fase.

En el caso de una fuente de luz laser todos los rayos son del mismo color (monocromáticos) o lo que es lo mismo, tienen la misma frecuencia y están en fase

Nota: los colores del gráfico no guardan relación con los colores ni la frecuencia que irradia la luz en la realidad

Los diodos LED comunes, irradian una sola luz (son monocromáticos), una sola frecuencia, pero no están en fase y se propagan en forma dispersa.

En cambio los diodos LASER, producen una luz coherente. Esta luz no sólo es monocromática (un solo color), sino que es monofásica (están en fase), resultando en un rayo de luz muy preciso.

Los diodos LASER tienen una gran cantidad de aplicaciones, lectura y escritura de discos ópticos, donde sólo un rayo de luz muy angosto puede ver una área microscópica en la superficie de un disco. Para mediciones precisas en donde es indispensable un rayo de luz que no se disperse.

Algunos diodos laser requieren de circuitos que generen pulsos de alta potencia, para entregar grandes cantidades de voltaje y corriente en pequeños instantes de tiempo. Otros diodos laser necesitan de un funcionamiento continuo pero a menor potencia.