脈沖激光是指任何激光未被劃分為連續波，以使光功率中出現的一些一些持續時間的脈沖重復率。這包括解決許多不同動機的廣泛技術。一些激光器是脈沖式的，因為它們不能以連續模式運行。

在其他情況下，應用需要產生具有盡可能大能量的脈沖。由于脈沖能量等于平均功率除以重復率，因此有時可以通過降低脈沖速率來滿足此目標，以便在脈沖之間建立更多能量。例如，在激光燒蝕中，如果在很短的時間內加熱，工件表面的少量材料會蒸發，而逐漸提供能量將使熱量被吸收到工件的大部分中，永遠不會在特定點達到足夠高的溫度。

其他應用依賴峰值脈沖功率（而不是脈沖中的能量），特別是為了獲得非線性光學效應。對于給定的脈沖能量，這需要使用諸如Q開??關之類的技術來創建可能持續時間最短的脈沖。

光學帶寬一個的脈沖不能比的倒數的脈沖寬度窄。在極短脈沖的情況下，這意味著在相當大的帶寬上發射激光，這與連續波(CW)激光器典型的非常窄的帶寬完全相反。一些染料激光器和振動固體激光器中的激光介質在很寬的帶寬上產生光學增益，使激光器成為可能，從而產生短至幾飛秒的光脈沖。

實現脈沖激光操作的另一種方法是用本身是脈沖的源泵浦激光材料，在閃光燈的情況下通過電子充電或已經脈沖的其他激光器。脈沖泵浦歷來用于染料激光器，其中染料分子的倒置種群壽命非常短，需要高能量、快速的泵浦。解決這個問題的方法是給大電容充電，然后通過閃光燈切換到放電，產生強烈的閃光。三能級激光器也需要脈沖泵浦，其中較低的能級迅速變得高度密集，防止進一步產生激光，直到這些原子弛豫到基態。這些激光器，例如準分子激光器和銅蒸汽激光器，永遠不能在CW模式下工作。

脈沖激光也用于軟組織手術。當激光束與軟組織接觸時，一個重要因素是不要使周圍組織過熱，因此可以防止壞死。激光脈沖必須間隔開，以便在脈沖之間實現有效的組織冷卻（熱弛豫時間）。