雷射二极管发出可见雷射
一般雷射二极管的基本结构与发光二极管相同，是以半导体造成的p-n接面，当电子受到外来电场（激发来源，pumping source）的牵引下从较高能级的n区域进入低能级的p区域时，受激电子藏有的能量便释放出来。由于选用的半导体做成的p-n接面的能带隙是直接能隙，所以能量释放的形式是光子（光线）而不是热。

与发光二极管不同的是，雷射二极管内有两个互相平行的光学反射面（也即镜子）形成光学共振腔。构成这两反射面的只须平滑的半导体表面（利用不同介质有不同的折射率来形成全反射），由于半导体有整齐的晶体结构，所以很容易造出光滑同平行的表面，而半导体的高折射率亦很易形成全内反射。光学共振器使得半导体内产生的光在两平行的晶体表面间反复来回而激发更多光子，当反复来回下雷射的增益大过耗损时，稳定的雷射束便从二极管射出。因为雷射的波长只有与两晶体面间距离能谐振才会产生雷射，产生相干的光子。