מעברי הלזירה בלייזר CO₂ מתרחשים כאשר המולקולה יורדת מרמת האנרגיה הגבוהה של אופן התנודה של המתיחה האסימטרית לאחד משני האופנים האחרים:

1. הירידה לאופן התנודה של המתיחה הסימטרית מתאימה לאורך גל של 10.6 מיקרון.
2. הירידה לאופן התנודה של הכיפוף מתאימה לאורך גל של 9.6 מיקרון.

כל אחת מרמות האנרגיה הויברציוניות מורכבת ממספר רמות אנרגיה רוטציוניות.

מעבר האנרגיה בין שתי רמות ויברציוניות יכול להתרחש בין רמות אנרגיה רוטציוניות שונות.

לכן מקבלים מספר רב של קווי לזירה סביב שני מעברי האנרגיה הויברציוניים.

איור 6.6: דיאגרמת רמות אנרגיה של לייזר CO₂.