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.
سامانه لیزری تسلیحاتی
استفاده از سلاح‌های انرژی هدایت شده در نیروی دریایی چیز تازه‌ای نیست. لیزرهای شیمیایی با توان مگاواتی، یعنی دها برابر توان این سلاح، از دهه ۱۹۸۰ به صورت آزمایشی در نیروی دریایی به کار گرفته شده‌اند اما ترکیبات شیمایی این سلاح‌ها برای استفاده بر روی کشتی بسیار مشکل‌ساز است به همین دلیل رویکرد جدید استفاده از لیزرهای فیبری حالت جامد با توان بسیار ضعیفتر بوده‌است. لیزرهای حالت جامد slab و لیزرهای الکترون آزاد نیز انواع دیگر سلاح‌های لیزری در حال طراحی هستند.