Laser säteilee yleensä valoa vahvistustyypin kautta. Atomifotoneja voidaan manipuloida keskittämään valon energia pienelle alueelle tai ohjaamaan se suurille etäisyyksille. Menetelmää, jossa energia ohjataan valonsäteeseen sen vahvistamiseksi, kutsutaan pumppaukseksi, ja laserpumppu stimuloi tyypillisesti hiukkasia korkeampaan energiatilaan. Jokaista valtiota kutsutaan usein tasoksi; esimerkiksi kolmitasoinen laser voi ohjata valoa kolmessa eri vaiheessa ennen sen lähettämistä. Tällaista kokoonpanoa käytetään usein sen varmistamiseksi, että säde on halutulla tehotasolla.
Laserissa käytetty energia tyypillisesti kiihottaa fotonipartikkeleita, mutta voi myös aiheuttaa päinvastaisen reaktion. Kolmitasoisessa laserissa valo siirretään lepotilasta korkealle energiatasolle; toisessa vaiheessa tämä energia hajoaa, mutta mitään hiukkasia ei säteile. Yleensä korkeintaan puolet hiukkasista on tarpeeksi energiaa tässä prosessissa. Insinöörit ovat suunnitelleet järjestelmiä, jotka voivat saada heidät energisemmiksi kuin on tarpeen. Viimeinen vaihe on lasersäteen aktivointi, ja hiukkasten energian nopea lasku tapahtuu tyypillisesti hiukkasten päästettyä.
Säteen laukaisun jälkeen energiataso laskee normaalisti alimpaan tilaansa. Kolmitasoisen laserin perustilaa kutsutaan siksi alemmaksi laseritasoksi tai E1: ksi, joka on yleensä myös järjestelmän tila päästöjen jälkeen. Energia ohjataan usein E3 -tasolle suoraan E1: stä, kun taas ylempi lasertaso, nimeltään E2, tapahtuu tyypillisesti juuri ennen säteen aktivointia.
Vain puolen elektronien käyttö edellyttää yleensä, että kolmitasoiseen laseriin lisätään enemmän tehoa. Suuri osa energiasta siirtyy alempaan tilaan ilman valon tai muun säteilyn säteilyä, mikä on yleensä mahdollista energian siirtämisellä hilapotoneiksi kutsuttujen hiukkasten avulla. Tämän tyyppinen laser ei siis yleensä ole yhtä tehokas kuin jotkut muut lajikkeet.
Energiatilat kullakin tasolla kestävät murto -osan sekunnista huolimatta mahdollisista merkittävistä eduista ja tappioista. Toinen ilmiö, joka usein esiintyy kolmitasoisessa laserissa, on populaation inversio, jossa hiukkasten määrä korkeammassa energiatilassa on suurempi kuin alemmissa tiloissa. Yleensä seurauksena on valon vahvistaminen. Nämä energiatilat saavutetaan kuitenkin vain osassa tämän tyyppisen laserin hiukkasia, joten energiatehokkuuteen on joskus puututtava.