Dans la plupart des lasers, le traitement laser commence par une émission stimulée amplifiant les photons spontanés émis dans le milieu à gain. L'émission stimulée produit une lumière qui correspond au signal d'entrée en longueur d'onde, en phase et en polarisation. Ceci, combiné à l'effet de filtrage du résonateur optique, donne à la lumière laser sa cohérence caractéristique et peut lui donner une polarisation et une monochromaticité uniformes, en fonction de la conception du résonateur. Certains lasers utilisent un semoir d'injection séparé pour démarrer le processus avec un faisceau déjà très cohérent. Cela peut produire des faisceaux avec un spectre plus étroit que ce ne serait autrement possible.
De nombreux lasers produisent un faisceau qui peut être considéré comme un faisceau gaussien. ces faisceaux ont la divergence minimale possible pour un diamètre de faisceau donné. Certains lasers, en particulier ceux à haute puissance, produisent des faisceaux multimodes, les modes transverses étant souvent approximés à l'aide de fonctions Hermite-Gaussienne ou Laguerre-Gaussienne. Certains lasers à haute puissance utilisent un profil à sommet plat appelé "faisceau tophat". Les résonateurs laser instables (non utilisés dans la plupart des lasers) produisent des faisceaux en forme de fractale. Les systèmes optiques spécialisés peuvent produire des géométries de faisceaux plus complexes, telles que les faisceaux de Bessel et les vortex optiques.
Près de la "taille" (ou région focale) d'un faisceau laser, il est hautement collimaté: les fronts d'onde sont plans, normaux à la direction de propagation, sans divergence du faisceau à cet endroit. Cependant, en raison de la diffraction, cela ne peut rester vrai que dans la plage de Rayleigh. Le faisceau d'un laser à mode transverse unique (faisceau gaussien) diverge finalement selon un angle qui varie inversement avec le diamètre du faisceau, comme requis par la théorie de la diffraction. Ainsi, le "faisceau crayon" généré directement par un laser commun hélium-néon s’étendrait sur une taille de peut-être 500 kilomètres lorsqu’il serait éclairé sur la Lune (depuis la distance de la Terre). D'autre part, la lumière d'un laser à semi-conducteur sort du cristal minuscule avec une grande divergence: jusqu'à 50 °. Cependant, même un tel faisceau divergent peut être transformé en un faisceau collimaté de manière similaire au moyen d'un système de lentilles, comme cela est toujours inclus, par exemple, dans un pointeur laser dont la lumière provient d'une diode laser. Cela est possible grâce à la lumière d'un seul mode spatial. Cette propriété unique de la lumière laser, la cohérence spatiale, ne peut pas être reproduite à l'aide de sources lumineuses standard (sauf en éliminant la plus grande partie de la lumière), comme on peut s'en rendre compte en comparant le faisceau d'une lampe de poche (torche) ou d'un projecteur à celui de presque tout laser.
Un profileur de faisceau laser est utilisé pour mesurer le profil d'intensité, la largeur et la divergence des faisceaux laser.
La réflexion diffuse d'un faisceau laser sur une surface mate produit un motif de chatoiement présentant des propriétés intéressantes.
