1、激光武器
激光最吸引人的军事应用当属于激光武器。由于强激光束具有很强的烧蚀作用，因而可以破坏制导系统、引爆弹头和毁坏壳体、拦击制导炸弹、炮弹、导弹、卫星、飞机、巡航导弹和破坏雷达、通信系统等。激光摧毁卫星可由地面、空中和空间进行。激光武器的威力强大，命中率极高，是真正意义上的"杀手锏"。科幻电影中的激光武器反映了激光武器的远大前程。目前美国已研制出机载和车载激光武器。
当激光能量不高时，主要使敌方人员致盲和使某些光电测量仪器的光敏元件受到破坏甚至失效，或可用来在城市、森林大面积点火。著名的英－阿马岛战争中，英国就曾经使用了激光武器对付阿方飞机，导致飞行员失明而机毁人亡。在反坦克、反潜艇中，激光致盲武器也有很大发展潜力，对准潜望镜入口发射激光，就会把在用潜望镜观看外部情况的指挥员、驾驶员的眼睛损伤，坦克和潜艇也就失去作战能力。侦察卫星靠装在其中的各种光电传感器侦察地面目标，如果用激光束照射其中的光电传感器也会使侦察卫星变为"瞎子"。
2、激光制导
激光制导具有投掷精度高、捕获目标灵活，导引头成本低、抗干扰性能好、操作简单等优点。其主要制导方式有半主动制导、主动制导、波束制导。激光制导可同时攻击多个来袭目标，即把激光信号经过编码以数个指示器分别控制数枚导弹，打击来袭目标。为提高激光制导全天候作战能力，各国都在研制先进的激光目标指示器，以保证昼夜作战使用。目前激光制导技术的发展趋势：制导体制仍以半主动寻的制导和波束制导为主；发展高性能目标捕获跟踪和激光指示系统，提高武器系统的抗干扰能力和生存能力；开发小型化激光雷达导引头，以实现"打了不管"能力的激光自主制导；CO2激光频段的制导有取代YAG制导系统的趋势，特别是CO2雷达成像技术；发展双式多模制导系统等。各军事大国都已有大量激光制导武器装备部队，刚刚过去的海湾战争在一次让我们见识了激光制导的作用与威力。
3、激光测距与激光雷达
激光测距与普通测距相比，具有远、准、快、抗干扰、无盲区等优点。激光测距在常规兵器中已广泛应用，正在逐步取代普通光学测距手段。
雷达分辨率与波长有关，波长越小，分辨率和精度越高。激光雷达在高精度和成像方面占有优势，其分辨率可达厘米甚至毫米级，比微波雷达高近100倍；测角速精度，理论上比微波雷达高一亿倍以上，现在已做到高1000~10000倍。军用激光雷达最成功的应用是辅助导航，特别是速度计。激光速度计可给机载导航计算机提供超精度测量，其测速误差可达0.5mm/s。激光雷达最适于远距离高分辨率成像。 90年代初林肯实验室改造"火他"CO2激光雷达，成功的跟踪800km外的再入飞行器诱饵的多普勒图像。随后又研制了一台No1:YAG激光雷达，也精确跟踪了火箭和卫星。
4、激光陀螺
激光陀螺利用光的多普勒效应来精确测量飞行器、舰船的转速，从而实现导航。相比普通机械陀螺，激光陀螺精度提高了上百倍，而且体积更小。激光陀螺广泛应用于导航、定位及航空航天中。我国正在建造激光陀螺生产线。
5、激光侦察对抗
激光侦察在军事上占有十分重要的地位。利用激光技术进行多光谱摄影(全息摄影)，可以识别伪装目标。由于各种物体对各种光的吸收和反射能力不同，可以在底片上引起不同感光反应而实现对目标的侦察。海湾战争中，美国利用这一技术，发现了伊拉克严密伪装在树林里的坦克和导弹发射架。
激光对抗可对激光测距进行欺骗，使其无法测定其真实距离或使导弹改变弹道。激光对抗还可对激光进行干扰。
