Η επιδίωξη ενός λέιζερ υψηλής κβαντικής ενέργειας με τη χρήση μεταβάσεων μεταξύ ισομερών καταστάσεων ενός ατομικού πυρήνα αποτέλεσε αντικείμενο ευρείας κλίμακας ακαδημαϊκής έρευνας από τις αρχές της δεκαετίας του 1970. Πολλά από αυτά συνοψίζονται σε τρία άρθρα ανασκόπησης. Η έρευνα αυτή έχει διεθνή εμβέλεια, αλλά βασίζεται κυρίως στην πρώην Σοβιετική Ένωση και τις Ηνωμένες Πολιτείες. Ενώ πολλοί επιστήμονες παραμένουν αισιόδοξοι ότι μια σημαντική ανακάλυψη είναι κοντά, ένα λειτουργικό λέιζερ ακτίνων-γ θα πρέπει να πραγματοποιηθεί ακόμα.
Ορισμένες από τις πρώτες μελέτες κατευθύνθηκαν προς βραχείς παλμούς νετρονίων που διεγείρουν την ανώτερη ισομερή κατάσταση σε ένα στερεό έτσι ώστε η μετάβαση των ακτίνων-γ να μπορεί να ωφεληθεί από τη μείωση της γραμμής του αποτελέσματος του Mössbauer. Σε συνδυασμό, αναμένονταν πολλά πλεονεκτήματα από την άντληση σε δύο στάδια ενός συστήματος τριών επιπέδων. Θεωρήθηκε ότι ο πυρήνας ενός ατόμου, που είναι ενσωματωμένος στο κοντινό πεδίο ενός σύννεφου ηλεκτρονίων με συνεκτικό ταλαντευόμενο ηλεκτρόνιο με λέιζερ, θα είχε ένα μεγαλύτερο πεδίο διπόλων από αυτό του οδηγού λέιζερ. Επιπλέον, η μη γραμμικότητα του ταλαντούμενου νέφους θα παράγει τόσο χωρικές όσο και χρονικές αρμονικές, έτσι ώστε οι πυρηνικές μεταβάσεις υψηλότερης πολυπολικής ισχύος θα μπορούσαν επίσης να οδηγηθούν σε πολλαπλάσια της συχνότητας του λέιζερ.
Τον Σεπτέμβριο του 2007, το BBC News ανέφερε ότι υπήρξαν εικασίες σχετικά με τη δυνατότητα χρήσης της εξαίρεσης ποζιτρόνιου για την οδήγηση ενός πολύ ισχυρού λέιζερ ακτίνων γάμμα. Ο Δρ David Cassidy του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, Riverside πρότεινε ότι ένα μόνο τέτοιο λέιζερ θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανάφλεξη μιας αντίδρασης πυρηνικής σύντηξης, αντικαθιστώντας τις όχθες εκατοντάδων λέιζερ που χρησιμοποιούνται σήμερα σε πειράματα σύντηξης αδρανειακού περιορισμού.
Τα λέιζερ ακτίνων Χ με διαστημική βάση που αντλούνται από μια πυρηνική έκρηξη έχουν επίσης προταθεί ως αντικειμενικά όπλα. Τέτοιες συσκευές θα ήταν όπλα.
Τα ζωντανά κύτταρα έχουν χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή φωτός λέιζερ. Τα κύτταρα κατασκευάστηκαν γενετικά για να παράγουν πράσινη φθορίζουσα πρωτεΐνη (GFP). Το GFP χρησιμοποιείται ως "μέσον απολαβής" του λέιζερ, όπου λαμβάνει χώρα η ενίσχυση του φωτός. Τα κύτταρα τοποθετήθηκαν στη συνέχεια ανάμεσα σε δύο μικροσκοπικά κάτοπτρα, μόλις 20 εκατομμυριοστά του μέτρου, τα οποία λειτουργούσαν ως "κοιλότητα λέιζερ", όπου το φως θα μπορούσε να αναπηδήσει πολλές φορές μέσα από το κελί. Με το λούσιμο του κυττάρου με μπλε φως, θα μπορούσε να δει ότι εκπέμπει κατευθυνόμενο και έντονο πράσινο φως λέιζερ.
