مهندسی پزشکی
یکی از مهم‌ترین مباحث مطرح در زمینه پزشکی، بحث استفاده از لیزر در پزشکی (چه در تشخیص و چه در درمان) است. اصولاً لیزر از همان ابتدا با توجه به قابلیت‌های منحصر به فردی که داشت، به عنوان یک انتخاب خوب برای بهینه‌سازی عملکرد بسیاری از سامانه‌ها بکار گرفته شده. استفاده از لیزر برای تشخیص ضایعات چشمی یا نمایش فشار خون در نازک‌ترین مویرگ‌ها یا سوراخ کردن یا ایجاد کانال مصنوعی در قلب، سوزاندن و بریدن برخی ضایعات درونی یا تومورهای گوناگون و… روز به روز در حال افزایش است. بحث شبکه عصبی طبیعی و درمان انواع ضایعات عصبی مانند ضایعات نخاعی با کمک تحریکات الکتریکی و با کمک علم ژنتیک نیز از بحث‌های مهم و تازه رشته مهندسی پزشکی است.
لیزر الکترون آزاد
بنابراین لیزرهای الکترون آزاد ذاتاً ماشین‌های بزرگ و گرانی هستند و کاربردهای آن‌ها اکثراً در استفاده از بسامدهایی است که نمی توان آن را به وسیلهٔ لیزرهای معمولی ایجاد کرد( مثلاً در ناحیهٔ IR دور λ=100-400 µm یا در فرابنفش خلاء λ<100 nm ). قدرت بالایی که لیزر الکترون آزاد دارد بیشتر در زمینه‌های نظامی مورد توجه قرار گرفته‌است. کیفیت خروجی لیزر توسط کیفت باریکه الکترونی تعیین می‌شود. واگرایی زاویه‌ای باریکه الکترونی منجر به کاهش بهره می‌شود، غیر یکنواختی در مغناطیس‌ها پهن شدگی نشری را تولید می‌کند.باریکه الکترونی پالسی منجر به خروج لیزر پالسی و باریکه الکترونی پیوسته منجر به خروجی لیزر پیوسته می-شود.