光纤激光器使用稀土掺杂光纤作为增益介质，泵浦光在核心形成高功率密度，导致掺杂离子能级的“粒子数反转”。当适当地添加正反馈回路（构成谐振腔）时，产生激光输出。

光纤激光器应用广泛，包括光纤通信、激光空间电信、造船、汽车制造、激光雕刻机、激光打标机、激光切割机、印刷辊、金属非金属钻孔/切割/焊接（青铜焊接、淬火、包层和深焊）、军事国防安全、，医疗设备设备、大型基础设施建设。

与其他激光器一样，光纤激光器由产生光子的工作介质、在工作介质中反馈并共振放大的光子和激发光学跃迁的泵浦源组成，但泵浦源是光纤激光器的工作介质。它是一种掺杂光纤，同时起到波导的作用。因此，光纤激光器是波导型谐振器件。

光纤激光器通常是光学泵浦的。泵浦光被耦合到光纤中。泵浦波长的光子被介质吸收，形成布居反转。最后，在光纤介质中产生激发的辐射以输出激光。因此，光纤激光器本质上是一种波长转换器。

光纤激光器的腔通常由两侧和一对平面镜组成，信号在腔中以波导的形式传输。