I diodi laser sono spesso usati nelle comunicazioni ottiche, svolgendo il ruolo di fonte di segnale o fonte ottica. Vengono, inoltre, usati in altre fonti di tipo laser, quali puntatori laser e fonti laser di base. Si trovano anche nei lettore Blu-ray e nei lettori di codici a barre.

I diodi laser sono semplicemente una giunzione p-n, proprio come un normale diodo, e sono composti da un cristallo semiconduttore drogato p e da un cristallo semiconduttore drogato n. Si basano sul concetto della ricombinazione elettrone-lacuna, ossia il processo in cui un elettrone e una lacuna sono ricombinati. Quando sono ricombinati, emettono un fotone con energia uguale al livello di energia della banda proibita.

I diodi laser possono essere di diversi colori, di conseguenza anche la lunghezza d'onda della luce emessa dal diode sarà diversa. Per ottenere lunghezze d'onda diverse, l'energia del fotone emesso deve essere diversa. Affinché l'energia sia diversa è necessario variare l'energia della banda proibita. Variando l'energia della banda proibita, è possibile modificare il colore dei fotoni o della luce emessi poiché l'energia dei fotoni emessi non può essere superiore a quella della banda proibita.

Quando i diodi laser sono stati originariamente sviluppati, erano dispositivi a omogiunzione, pertanto richiedevano molta energia per emettere luce. Con una richiesta di energia così alta, era necessario che l'alimentazione al dispositivo fosse fornita tramite impulsi. In caso contrario, il semiconduttore si sarebbe fuso. Oggi, sono costruiti in modo talmente più efficiente che l'emissione si verifica con una richiesta di alimentazione notevolmente ridotta, cosa che li ha resi ideali per l'uso continuativo in diversi settori.