动能转为光子。在这些光子与电子束的相互作用下，光得以放大，而电子束也继而以同步方式发放光束，就此得出了激光。由于电子束在磁场中是自由移动的，故命名为“自由电子激光器”。自由电子激光产生过程中不需要介质，也就不需要特定物质以做成居量反转，不被特定物质的能级特性而限定了波长。电子束的动能及聚频磁铁的参数阶可随需要改变，只要改变这些条件就可以使激光的波长改变，因此自由电子激光可在相当广的范围内设计成所需要的某一波长，目前涵盖范围由微波，太赫兹，远红外，可见光区，甚紫外以至X射线。自由电子激光器的核心是电子源（