（1）X射线激光：X射线在电磁波谱中占据大约从10纳米到0.01纳米的区域。除了具备单色性、相干性和准直性等激光的一般特性，X射线激光最显著的优势在于其波长较短、亮度较高、能量巨大。它可用于探测比一般光学方法更小的活组织，方便地拍摄微生物结构的全息图像，监测高密度等离子体，以及在固体靶上产生高温高压等离子体，从而研究类似太阳内部温度和密度的等离子体性质。
（2）自由电子激光：1984年，美国物理学家利用加速器产生高能电子束，并让电子束穿过摆动的磁场，将动能转换为电磁辐射能，从而获得了高功率和高效益的激光，称之为自由电子激光。自由电子激光的优点包括：波长范围宽，从X射线到毫米波可以连续调节，输出功率远超普通激光器，高达几个数量级；效率高达35%，远超一般激光器的百分比效率；可在谐振腔内加入适当元件以频带，提取所需的窄频带、窄脉冲；稳定性好，无普通激光器可能出现的工作不稳定问题。
（3）飞秒激光：为了提升激光输出功率，人们努力缩短激光脉冲时间。根据脉冲时间的长短，可将激光分为纳秒（10^-9秒）、皮秒（10^-12秒）和飞秒（10^-15秒）激光。飞秒激光器的脉冲峰值功率可达亿瓦至万亿瓦，能够观察物质的超快微观动力学过程，使人类能在更深层次上理解物质的结构和运动规律。飞秒激光器在精密测量、光通信和光计算机等领域具有广泛的应用潜力。
（4）宇宙激光：随着激光技术研究的深入，人们发现激光并非地球独有，星际空间中也存在大量激光，称之为宇宙激光。
