Hier kann nur ein Prinzip eines bestimmten gepulsten Farbstofflasers beschrieben werden:

Das aktive Medium ist hier ein fluoreszierender Farbstoff in einer Lösung. Durch einen Pumplaser werden die Farbstoffmoleküle zum Leuchten angeregt. Der Resonator besteht aus einem Spiegel und einem Beugungsgitter auf der anderen Seite. Dieses ist so geneigt, dass nur für eine bestimmte Wellenlänge ein Maximum einer bestimmten Ordnung in den Resonator zurückgebeugt wird. Nur Licht dieser Wellenlänge wird dann durch stimulierte Emission verstärkt. Indem das Beugungsgitter gedreht wird, kann man Licht anderer Wellenlängen zur Verstärkung auswählen. Leider muss der Farbstoff immer wieder erneuert werden.