המטרה היא להפגיש את הפלואור החופשי עם המימן החופשי, וליצור ריאקציה ביניהם.
עקב הקשיים בשימוש בגאזים המקוריים מימן ופלואור במצבם הטהור, יש המשתמשים בפחמימנים כמקור למימן, ובתרכובות פלואור כגון: SF6, NF3 כמקור לפלואור.
את שיחרור הפלואור מהמולקולה מבצעים בעזרת התפרקות חשמלית.
הפלואור הוא חומר מסוכן ביותר, והטיפול בו מסובך עקב האקטיביות הגבוהה שלו.
כאשר ריכוז המימן באוויר גדול מ- 4%, עלולה להתרחש התפוצצות !
בלייזרים מסחריים מערבבים את התרכובת SF6 עם חמצן. החמצן משפר את ההתפרקות החשמלית, ומגיב עם הגופרית המשתחררת כדי ליצור SO2.
גאז הליום משמש כגאז מדלל, והלחץ הכולל בשפופרת הוא לחץ נמוך (של טורים בודדים).
כאשר מספקים לשפופרת מתח ישר של כ- 8,000 וולט, מתרחשת התפרקות חשמלית המפרקת את ה- SF6 לפלואור וגפרית.
יש לייזרים בהם עוד לפני הפעלת המתח החשמלי, משתמשים בקרינת אור אולטרא-סגול כדי ליצור יינון מוקדם של הגאזים ולהגביר את יעילות הריאקציה.
הפלואור החופשי מתרכב עם המימן בריאקציה בה נפלט חום רב, ויוצרת את המולקולה HF* שהיא מולקולה במצב מעורר.
יש לשים לב שאם מדברים על יעילות חשמלית, כלומר יחס בין אנרגיה חשמלית מושקעת לאנרגיית לייזר מופקת, ניתן להגיע בלייזר זה ליעילות הגבוהה מ- 100% (!) זאת עקב האנרגיה הכימית המשתחררת בריאקציה בין הפלואור למימן.
בלייזרים המסחריים היעילות החשמלית היא פחות מ- 1%, והיעילות הכימית היא של 1-20%.
למולקולות HF ו- DF יש סדרת רמות אנרגיה ויברציוניות, אשר ההפרשים ביניהן קטנים ככל שהרמה גבוהה יותר (כפי שראינו על פי מודל האטום של בוהר).
פירוש הדבר הוא שכאשר מעבר הלזירה מתאים להפרש בין שתי רמות גבוהות (לדוגמא מרמה 7 לרמה 6) יתקבל פוטון באורך גל ארוך יותר מאשר במקרה של מעבר לזירה בין רמות נמוכות (כגון המעבר מרמה 2 לרמה 1). מכיוון שלכל רמה ויברציונית יש מספר תת רמות רוטציוניות, הרי ניתן לקבל מספר רב של אורכי גל מלייזר כימי.
