光纤激光器使用稀土掺杂光纤作为增益介质，泵浦光在光纤芯中形成高功率密度，导致掺杂离子能级的“粒子数反转”。当正确添加正反馈回路（形成谐振腔）时，它会产生激光输出。

光纤激光器的应用范围非常广泛，包括光纤通信、激光空间远程查询、造船、汽车制造、激光雕刻机、激光打标机、激光切割机、印刷辊、金属和非金属钻孔/切割/焊接（黄铜焊接、淬火、覆层和深焊接）、军事和国防安全、医疗设备和装备、大型基础设施等。

光纤激光器和其他激光器一样，由可以产生光子的工作介质、允许光子在工作介质中反馈和共振放大的光学谐振器组成，以及激发光跃迁的泵浦源，但光纤激光器的工作介质是掺杂光纤，它也起着导波的作用。因此，光纤激光器是波导型谐振器件。

光纤激光器通常使用光泵浦方法。泵浦光耦合到光纤中，泵浦波长的光子被介质吸收，形成粒子数反转。最后，在光纤介质中产生受激辐射以输出激光。因此，光纤激光器本质上是一种波长转换器。

光纤激光器的谐振腔一般由两侧和一对平面镜组成，信号以波导的形式在腔内传输。