共振器内のビームが周期的に再収束される安定な共振器を構成するためには、 の値は制限される。もし 共振器が安定でない場合、ビームサイズは際限無く広がり、やがて共振器を構成する鏡のサイズを超えて失われてしまう。 法などの手法を用いることにより、安定性条件を計算することができる。
この不等式を満たす値が安定な共振器に対応する。
安定性条件は次のような各鏡の安定性パラメータ を用い、 対 のグラフを描けば図示することができる。
この安定な領域は、「鏡と鏡をつなぐ線分と鏡の曲率中心が重なるが、片方がもう片方に完全に乗るわけではないならば共振器は安定となる」という単純な幾何学的命題により記述できる。
実用的共振器.
光共振器が中空でない（例えばレーザー共振器のように活性媒質で見たされている）場合、 の値としては鏡の間の幾何学的な距離ではなく光路長を用いる必要がある。レンズなどの光学要素が共振器内に存在する場合、安定性とモードサイズが影響を受ける。さらに、ほとんどの活性媒質では熱その他の非均一性によりさまざまなレンズ効果が媒質中に生じるため、レーザー共振器の設計上考慮する必要がある。
実用的レーザー共振器は、「折り返し共振器」を構成するために三つ、四つ、もしくはそれ以上の鏡を用いる構成が一般的である。一般に、一対の曲面鏡により一つ以上の共焦点断面を形成し、平面鏡により共振器の残りを擬似状態とする。レーザービームの形状は共振器の型に依存し、近軸型共振器によるビームはガウシアンビームとして良くモデル化できる。特殊な場合ではビームを、単一横モードにより記述でき、その空間的性質はやはりガウシアンビームにより記述できる。より一般的には、ビームは複数の横モードの重ねあわせにより記述される。そのようなビームは、エルミート多項式もしくはなどの完全直交基底（二次元）関数系により精密に記述することができる。一方、不安定レーザー共振器はフラクタル形状ビームを生じることが示される。