在CO2激光器的放電管內充有CO2、N2、He等混合氣體，其配比和總氣壓可以在一定范圍內變化（一般是： CO2：N2：He=1:0.5:2.5總氣壓為1066.58pa）.任何分子都有三種不同的運動形式，一是分子里的電子運動，決定著電子能態，二是分子里的原子振動，既原子圍繞其平衡位置不停地做周期性震動，這種運動決定了分子的振動能態，三是分子的轉動，決定著分子的轉動能態，CO2激光器就是利用CO2分子的振動和轉動能級間的躍遷來產生激光的