Ein Laserdioden-Modul enthält all das, was für eine emittierende Laserfrequenz notwendig ist. Laserdioden haben vieles mit normalen Dioden, die kein sichtbares Licht emittieren, gemein. Sie werden aus einem Halbleitermaterial und durch Verbindung eines p- und eines n-Materials gebildet. Alle Dioden, auch Laseremitter, besitzen auch einen Eigenleitungsbereich, der ohne Fehlstellen oder Elektronen gebildet wird. Dies ist die Verarmungszone (Sperrschicht). Dort geschieht das, was eine Laserdiode ausmacht.

Diese Dioden bestehen aus Halbleiterverbundstoffen, einer Kombination aus zwei oder mehr Atomtypen. Dadurch entsteht eine Bandlücke, die die Emission von Photonen, also Licht, erleichtert. Wenn eine Ladung in die Dioden injiziert wird, entsteht ein konstanter Strom aus Elektronen und Fehlstellen in der Sperrschicht. Diese Kombination schafft einen atomaren Zustand, der die Freigabe eines Photons ermöglicht. 

Durch Modifizierung der verwendeten Materialien in der Laserdiode kann die freigegebene Energie in dieser Kombination gesteuert und die Farbe des Lichts gewählt werden. Dies ähnelt stark der Funktionalität der modernen LED. Normale Dioden besitzen nicht die notwendige Atomstruktur zur Freigabe von Photonen und erzeugen in der Regel lediglich Gitterschwingungen.