Laser, w którym użyto energii reakcji chemicznych do uzyskania inwersji obsadzeń w ośrodku aktywnym i akcji laserowej, najczęściej HF lub DF, generujących w procesie emisji wymuszonej promieniowanie z zakresu szerokiej podczerwieni, m. in. 2,6 µm (HF); 3,7 µm (HCL); 4,2 µm (HBR); 4,3 µm (DF). Wzbudzone cząstki HF lub DF mogą również przekazywać swą energię pobudzenia cząsteczkom innego gazu wytwarzając w nim inwersję obsadzeń. Warunkiem niezbędnym otrzymania inwersji obsadzeń jest reakcja szybko zachodzących reakcji chemicznych, w trakcie których wzbudzenie molekuł może być szybsze niż ich reakcja. Lasery chemiczne ze względu na sposób pompowania dzielą się na pompowane w bezpośrednim, elementarnym akcie reakcji oraz w wyniku przekazu energii od molekuł "gorących" do molekuł "zimnych"; ze względu na sposób inicjowania reakcji chemicznej - z podgrzewaniem reagentów, z inicjowaniem przez promieniowanie ultrafioletowe, wiącką elektronową i wyładowaniem elektrycznym, ze względu na rodzaj pracy - na impulsowe i o ciągłym działaniu. Cechą charakterystyczną laserów chemicznych jest zużycie ośrodka aktywnego w procesie generacji. Zaletą jest możliwość stosowania niewielkich układów elektronicznych do inicjowania reakcji chemicznych.
Schemat działania lasera chemicznego: 1 - całkowicie odbijające zwierciadło rezonatora; 2 - częściowo przepuszczalne zwierciadło wyjściowe.
Laser chemiczny charakteryzuje się dużymi sprawnościami i wysokimi mocami generacji. Stosowane są m. in. w technologii, spetroskopii laserowej, chemii, separacji izotopów. Pierwszy laser chemiczny uruchomił w 1965 r. J. Y. Y. Kasper i G. C. Pimentel.