氦氖激光器是發明時間zui早、技術zui成熟、應用的激光器之一。由于氣體原子具有確定的能級結構，在外界電子激發下將發生能級躍遷，產生受激輻射發出激光，因此氦氖激光器產生的激光是波長純凈的單色光，波長誤差只有幾納米，并具有極大的相干長度，并且不受溫度波動影響，加上諧振腔的作用，保障了激光輸出具有良好的準直性（發散角只有幾個毫弧度）。在需要良好單色光、相干性和準直性的場合，特別是光器具有廣泛應用。氦氖激光器主要缺點是需要數千伏的高壓直流供電，電源易出故障，此外氦氖激光器僅有單一的紅光，沒有其他波長的光，選擇余地受限制。