Lazer, iyi yönlülük ve yüksek parlaklık özelliklerine sahiptir.Işını, eksen boyunca çok küçük bir emisyon açısında (yalnızca yaklaşık 0,1 derece) yoğunlaşmıştır.Lazer Q-anahtarlama ve diğer teknolojilerle, lazer enerjisi çok dar bir darbeye sıkıştırılabilir.(Saniyenin trilyonda biri gibi), böylece büyük bir enerji yayabilir.Aslında yüksek enerjili lazerler soğutmada da kullanılabilir.
1985 gibi erken bir tarihte, Amerikalı fizikçi Steven Chu, atomları bir lazerle başarıyla dondurdu ve 1997'de Nobel Fizik Ödülü'nü kazandı. Lazerle soğutmanın prensibi, nesnedeki moleküllerin termal hareketini azaltmaktır.Bir nesnenin sıcaklığı, moleküllerin ısıl hareketi ile ilgilidir.Moleküler hareket ne kadar yoğunsa, nesnenin sıcaklığı o kadar yüksek olur.Lazer soğutma, lazerin hassas bir şekilde ayarlanmasını gerektirir.Ayarlamadan sonra iki ışık demeti zıt yönlerde kullanılır.Nesnenin içine çok sayıda foton girdiğinde, lazer parçacıklarının sayısı oldukça fazladır ve nesnenin içindeki parçacıkları kalabalık hale getirir.Bir atomla çarpıştıktan sonra, bomba enerjinin bir kısmını alıp atomun kinetik enerjisini ortadan kaldıracak, böylece molekülün termal hareketini azaltacak ve böylece nesnenin sıcaklığını azaltacaktır.
Bir nesnenin atomlarının hareket hızı genellikle saniyede yaklaşık 500 metredir.Uzun zamandır bilim adamları atomları nispeten durağan hale getirmenin yollarını arıyorlar.Zhu Diwen, atomları her yönden ışınlamak için karşılıklı olarak dikey üç lazer kullanır, böylece atomlar foton okyanusunda hapsolur ve hareketleri sürekli olarak engellenir ve yavaşlatılır.Lazerin bu etkisine canlı bir şekilde "optik tutkal" denir.Deneyde, "yapışkan" atomlar neredeyse mutlak sıfıra (-273,15 ° C) yakın düşük bir sıcaklığa düşebilir.
Lazer soğutma, daha iyi bir frekans referansı oluşturmak için birinci ve ikinci Doppler frekans kaymalarını ortadan kaldırabilir.Bu, zamanlama, hassas ölçüm ve navigasyon için büyük önem taşır.Şu anda, lazer soğutma teknolojisi temel olarak üç biyolojik hücre seviyesi, mitokondri ve kromozom üzerinde önemli uygulamalara sahiptir.Ayrıca yoğunlaştırılmış madde fiziğinde, atom çeşmelerinde, atom saatlerinde, atomik interferometrelerde ve atomik litografide kullanılır.