Различные возбужденные состояния атома отличаются один от другого не только энергией, но и временем жизни. Среди этих состояний есть такие, в которых атом пребывает в десятки тысяч раз дольше, чем в других. Состояния атома с особенно большим временем жизни называют метастабильными.
Именно эти состояния активно используются при работе лазера. Дело в том, что метастабильное состояние может сыграть роль ловушки: оказавшись в этом состоянии, атом «надолго застревает» в нем, так как время жизни этого состояния в десятки тысяч раз превосходит время жизни обычных возбужденных состояний. Благодаря этому в метастабильном состоянии с одной и той же энергией может «скопиться» очень много атомов.
Если «заставить» теперь эти атомы одновременно излучить фотоны, излучение будет чрезвычайно интенсивным и к тому же будет иметь определенную частоту.