由全息照相的記錄過程可以看出，全息照相的本質就是光的幹涉記錄，記錄時對光源的相幹性有極高的要求。因此，具有優異的相幹特性的激光也就責無旁貸地擔此重任了。激光全息照片不僅形象逼真，立體感極強，特別奇妙之處還在於觀看全息照片時，觀看者改變觀察角度，便會看到照片中不同位置的景物。更奇妙的是，一張全息照片即使大部分已經損壞，隻剩下一個角落，依然可以重現全部景物。
激光醫學
隨著激光技術的發展，一門嶄新的應用學科——激光醫學應運而生。激光醫學包括用激光新技術去研究、診斷、預防和醫治疾病，它解決了傳統醫學所不能解決的許多難題。
激光之所以能夠在醫療中發揮作用，其原理基於激光本身的特性。激光的單色性好，方向性好，通過透鏡可聚焦成極小的光斑。在可見光的範圍內，治療區域的直徑可以小至微米量級，故能夠精確選擇破壞病變部位而很少影響周圍正常組織。激光的高亮度特性則使聚焦的光斑具有很高的能量密度或功率密度，可在瞬息間發生作用。目前常用的連續波CO2激光器能切開皮膚、脂肪層、肌肉、筋膜和軟骨等組織，一根肋骨數秒鍾即可切斷，所以它能縮短手術時間。在激光光斑處，巨大的能量密度和很高的溫度還同時能封閉凝結切口邊緣的微細血管，使手術過程中不出血或很少出血。因激光手術刀不接觸手術部位，所以不易引起感染，使得病人手術後能很快恢複。
目前，激光在醫學臨床上的應用大體包括以下六種：
（1）切割分離。將激光手術器導光係統的聚焦鏡頭當作外科醫生手中的手術刀，沿著需要切割的位置移動，光束就會切開組織。在切除腫瘤的過程中，激光束分離組織比較迅速且界限清楚。
（2）氣化融解。調整CO2激光器的輸出功率，光斑照射區達到200℃以上高溫且有一定壓強時，能使局部組織氣化融解。對於良性、小腫瘤效果尤好。
（3）燒灼止血。被激光照射的部位在幾毫秒時間內引起局部高溫，使組織脫水凝固和細胞破壞，特別是聚焦後的激光是很好的燒灼工具。激光燒灼治療痔瘡不出血，痛苦小。對反複頑固性鼻出血患者，用激光燒灼止血十分有效。
（4）凝固封閉。激光光斑小，激光凝固可引起結疤，使血管和淋巴管阻塞和封閉，還可引起組織萎縮，適用於切割和封閉淋巴管瘤和背部血管瘤。激光凝固使豐富的淋巴管和毛細血管封閉萎縮，管腔被粘著結疤，不易複發。例如，視網膜焊接就是利用了凝固封閉操作方法。
（5）離焦照射。與聚焦成小光斑治療相反，將激光束擴展成大光斑照射到患者部位，可以止癢、鎮痛、消腫和促進創麵愈合。
（6）穴位照射。激光照射穴位不但能給予刺激，還能給穴位輸入能量，故兼有針和灸兩種作用，並且具有無痛無菌和快速安全等優點。
激光與計量
在科研活動過程中，始終離不開計量工作。計量的手段、精度如何，將直接影響著試驗的結果。所以各國科學家都在不遺餘力地發展超精細計量技術。近30年來，由於激光技術的引進，計量技術取得了突飛猛進的發展。
長度和時間是最基本的物理量。如何確定它們的基本單位是計量學的重要任務，國際計量大會的任務之一就是統一世界各國的計量標準。激光器的問世，給新的計量標準帶來了活力。原子氣體激光器是以原子能級之間的受激發射為基礎的，因此，從原理上講，能夠提供長度和時間的計量標準。激光器的輸出波長λ可以設法穩定在原子躍遷的中心波長λ0附近。在真空中，光速的定義值C=299 792 458米／秒，長度l（或波長）的定義可以由時間t（或頻率）通過公式l=ct（或λ=c／υ）導出。用光波頻率確定的波長不受光學元件的影響，使波長測量精度大大提高。近年來，世界各先進國家都在努力建立光頻標和發展激光原子鍾，我國在這方麵也有不少投入。1983年10月第17屆國際計量大會通過決議：（1）米是光在真空中於1／299 792 458秒時間內的行程的長度。（2）廢除1960年以來使用的建立在氪86原子在2P10和5d5能級之間躍遷的米的定義；並推薦了五種激光輻射作為波長標準。