לייזרים אלקטרונים חופשיים, או FELs, יוצרים קרינה קוהרנטית, גבוהה, הניתנת להרחבה, הנמצאת כיום באורך גל ממיקרובים דרך קרינת טרהרץ ו אינפרא אדום לספקטרום הגלוי, לצילומי רנטגן רכים. יש להם את טווח התדרים הרחב ביותר של כל סוג לייזר. בעוד קורות FEL לחלוק את התכונות האופטיות זהה לייזרים אחרים, כגון קרינה קוהרנטית, המבצע FEL שונה למדי. שלא כמו גז, נוזלים, או מצב מוצק לייזרים, אשר מסתמכים על מצבים אטומי או מולקולרית קשורה, FELs להשתמש קרן אלקטרונים רלטיביסטית כמו המדידה הליסינג, ומכאן המונח אלקטרון חופשי.
