这类激光器所选用的固体作业物质，是把具有能发生受激发射效果的金属离子掺入晶体而制成的。在固体中能发生受激发射效果的金属离子首要有三类：(1)过渡金属离子（如Cr3+）；(2)大多数镧系金属离子（如Nd3+、Sm2+、Dy2+等）；(3)锕系金属离子（如U3+）。这些掺杂到固体基质中的金属离子的首要特点是：具有比较宽的有用吸收光谱带，比较高的荧光功率，比较长的荧光寿数和比较窄的荧光谱线，因此易于发生粒子数回转和受激发射。用作晶体类基质的人工晶体首要有：刚玉（NaAlSi2O6）、钇铝石榴石（Y3Al5，O12）、钨酸钙（CaWO4）、氟化钙（CaF2）等，以及铝酸钇（YAlO3）、铍酸镧（La2Be2O5）等。用作玻璃类基质的首要是优质硅酸盐光学玻璃，例如常用的钡冕玻璃和钙冕玻璃。与晶体基质比较，玻璃基质的首要特点是制备便利和易于取得大尺度优质资料。关于晶体和玻璃基质的首要要求是：易于掺入起激活效果的发光金属离子；具有杰出的光谱特性、光学透射率特性和高度的光学（折射率）均匀性；具有适于长时间激光作业的物理和化学特性（如热学特性、抗劣化特性、化学稳定性等）。晶体激光器以红宝石（Al2O3：Cr3+）和掺钕钇铝石榴石（简写为YAG：Nd3+）为典型代表。玻璃激光器则是以钕玻璃激光器为典型代表。
　　作业物质
　　固体激光器的作业物质，由光学通明的晶体或玻璃作为基质资料，掺以激活离子或其他激活物质构成。这种作业物质通常应具有杰出的物理－化学性质、窄的荧光谱线、强而宽的吸收带和高的荧光量子功率。
　　玻璃激光作业物质简单制成均匀的大尺度资料，可用于高能量或高峰值功率激光器。但其荧光谱线较宽，热功能较差，不适于高平均功率下作业。常见的钕玻璃有硅酸盐、磷酸盐和氟磷酸盐玻璃。80年代前期，研制成功折射率温度系数为负值的钕玻璃，可用于高重复频率的中、小能量激光器。
　　晶体激光作业物质通常具有杰出的热功能和机械功能，窄的荧光谱线，但取得优质大尺度资料的晶体成长技能杂乱。60年代以来已有 300种以上掺入各种稀土金属或过渡金属离子氧化物和氟化物晶体完成了激光振动。常用的激光晶体有红宝石(Cr:Al2O3,波长6943埃)、掺钕钇铝石榴石（Nd:Y3Al5O12，简称Nd:YAG,波长1.064微米）、氟化钇锂(LiYF4,简称YLF;Nd:YLF,波长1.047或1.05微米;Ho:Er:Tm:YLF,波长2.06微米)等。