半導體激光器的應用范圍覆蓋了整個光電子學領域，已成為當今光電子科學的核心技術。由于半導體激光器的體積小、結構簡單、輸入能量低、壽命較長、易于調制以及價格較低廉等優點，使得它目前在光電子領域中應用非常廣泛，已受到世界各國的高度重視。

半導體激光器是以半導體材料為增益介質的激光器，依靠半導體能帶間的躍遷發光，通常以天然解理面為諧振腔。因此其具有波長覆蓋面廣、體積小、結構穩定、抗輻射能力強、泵浦方式多樣、成品率高、可靠性好、易高速調制等優勢，同時也具有輸出光束質量差，光束發散角大，光斑不對稱，受到帶間輻射的影響導致光譜純度差、工藝制備難度高的特點。

半導體激光器是成熟較早、進展較快的一類激光器 ，由于它的波長范圍寬，制作簡單、成本低、易于大量生產，并且由于體積小 、重量輕、壽命長，因此，品種發展快，應用范圍廣，目前已超過300種 。

在產業和技術方面的應用

光纖通信：半導體激光器是光纖通信系統的唯一實用化光源，光纖通信已成為當代通信技術的主流。

光盤存取：半導體激光已經用于光盤存儲器，其最大優點是存儲的聲音、文字和圖像信息量很大。采用藍、綠激光能夠大大提高光盤的存儲密。

光譜分析：遠紅外可調諧半導體激光器已經用于環境氣體分析，監測大氣污染、汽車尾氣等。在工業上可用來監測氣相淀積的工藝過程。

光信息處理：半導體激光器已經用于光信息理系統。表面發射半導體激光器二維陣列是光并行處系統的理想光源，將用于計算機和光神經網絡。

激光微細工：借助于Q開關半導體激光器產生的高能量超短光沖，可對集成電路進行切割、打孔等。

激光報警器：半導體激光報警器用途甚廣，包括防盜報警、水位報警、車距報警等。

激光打印機：高功率半導體激光器已經用于激光打印機。采用藍、綠激光能夠大大提高打印速度和分辨率。

激光條碼掃描器：半導體激光條碼掃描器已經廣泛用于商品的銷售，以及圖書和檔案的管理。

泵浦固體激光器：這是高功率半導體激光器的一個重要應用，采用它來取代原來的氪燈，可以構成全固態激光系統。

高清晰度激光電視：不久的將來，沒有陰極射線管的半導體激光電視機可以投放市場，它利用紅、藍、綠三色激光，估計其耗電量比現有的電視機低20%。

在醫療和生命科學研究方面的應用

激光手術治療：半導體激光已經用于軟組織切除，組織接合、凝固和汽化。普通外科、整形外科、皮膚科、泌尿科、婦產科等，均廣泛地采用了這項技術。

激光動力學治療：將對腫瘤有親合性的光敏物質有選擇地聚集于癌組織內，通過半導體激光照射，使癌組織產生活性氧，旨在使其壞死而對健康組織毫無損害。

生命科學研究：使用半導體激光的“光鑷”，可以撲捉活細胞或染色體并移至任意位置，已經用于促進細胞合成，細胞相互作用等研究，還可以作為法醫取證的診斷技術。

自1962年世界上第一臺半導體激光器發明問世以來，半導體激光器發生了巨大的變化，極大地推動了其他科學技術的發展，被認為是二十世紀人類最偉大的發明之一。近十幾年來，半導體激光器的發展更為迅速，已成為世界上發展最快的一門激光技術。