高斯光束和橫模（在英國）的電場和強度（輻照度）分布約高斯分布可以被視為作為電磁波是指。許多激光其光軸是在哪個發射光束接近高斯分布，在這樣的激光的垂直面內強度分布諧振器是基本橫向模式或“TEM，在模式振蕩” 。衍射極限的透鏡具有折射時帶入高斯光束（在參數不同的）另一個數學上容易處理，因為它被轉換成一個高斯光束，在光學激光數學模型已經使用。

高斯光束是亥姆霍茲方程為近軸近似它是下可以在數學上示出的解決方案。該解決方案采用高斯函數的形式，表示光束電場的復振幅。這種形式中，電和束的一個主要特性的磁場是電磁波僅通過磁場的光束傳播來作為在一起，并且能夠描述所述電場的特征和任何一個。

高斯光束傳播的特性可以通過一些參數來描述，例如光斑大小，曲率半徑和Gui相。

在近軸近似下，Helmholtz方程還有另一種解決方案。使用笛卡爾坐標系求解方程可產生一系列稱為Hermitian高斯模的解，而使用圓柱坐標系求解可產生一系列稱為Laguerre Gaussian模式的解。對于這兩種解決方案，最低階解決方案代表高斯光束，而更高階解決方案則對應于諧振器的更高階橫向模式。

高斯光束只是近軸近似下的眾多模式之一。這些相互正交的模式也用于激光束建模。通常，如果基礎集是完美的，則可以通過采用其線性組合來描述任何實際的激光束。激光設計確定哪種模式適合激光束模型。高階模式可能會更好地逼近輸出激光。由于許多激光系統在與光束傳播方向正交的平面上具有反對稱性，因此特別經常使用厄米高斯模。