Ý tưởng sử dụng năng lượng định hướng làm vũ khí đã có từ thời Hy Lạp cổ đại. Nhà khoa học thiên tài Archimedes đã tìm cách sử dụng "tia nhiệt" bằng cách tập trung tia nắng mặt trời qua hệ thống gương để đốt cháy tàu địch trong lúc thành phố Syracuse bị bao vây hồi thế kỷ thứ 3 trước Công nguyên.
Đến những năm 1970-1980, các nhà khoa học Mỹ đã bắt đầu suy nghĩ một cách nghiêm túc về công nghệ bắn hạ các tên lửa đạn đạo mang vũ khí hạt nhân bằng cách sử dụng tia laser, trong đó có ý tưởng "chiến tranh giữa các vì sao" của cố tổng thống Ronald Reagan.
Tuy vậy, những hạn chế về công nghệ khiến vũ khí laser vẫn chỉ là ý tưởng. Mãi đến cuối những năm 1990 đầu những năm 2000 với sự tiến bộ của công nghệ, ý tưởng này trở nên khả thi hơn.
Loại vũ khí laser đúng nghĩa đầu tiên do tập đoàn Boeing phát triển và trang bị trên máy bay B-747 được gọi là ABL YAL-1 vào năm 1996.
Nguyên tắc hoạt động của laser năng lượng cao rất phức tạp. Tuy nhiên, việc tạo ra laser năng lượng cao có thể hiểu một cách đơn giản. Mỗi bộ phát tia laser năng lượng cao bao gồm một thanh tinh thể ruby hoặc một ống chứa khí đặt trong một hộp cộng hưởng quang học gồm 2 chiếc gương song song, trong đó có một chiếc trong suốt.
Khi bị kích thích phát xạ bằng nguồn điện, các phân tử photon đi qua hộp cộng hưởng quang học làm tăng tần số và phát ra chùm sáng đơn sắc theo một hướng nhất định. Năng lượng của chùm tia laser phụ thuộc vào năng lượng đầu vào của dòng điện cũng như cũng như kích cỡ của hộp cộng hưởng quang học.
Nếu đạt được công suất cần thiết, chùm laser năng lượng cao có thể “nướng chín” một máy bay hay đạn tên lửa trong phạm vi hoạt động của nó với thời gian rất ngắn.
Vũ khí laser ABL có khả năng bắn đi chùm tia laser với công suất cao. Hệ thống đã trải qua nhiều lần thử nghiệm với mức độ thành công rất ấn tượng.
Ngày 15/3/2007, ABL phóng thành công tia laser thử nghiệm đầu tiên.
Ngày 18/8/2009, ABL bắn thành công tia laser năng lượng cao.
Ngày 12/2/2012, ABL phá hủy thành công mục tiêu là tên lửa đạn đạo nhiên liệu lỏng ngoài khơi bờ biển California.
Tuy nhiên, mặc dù có nhiều triển vọng song chương ABL đã "bay vào cõi chết" do hệ thống ngốn quá nhiều tiền bạc cho mỗi chuyến bay. Theo tính toán, mỗi giờ bay, ABL ngốn đến 92.000 USD, một con số không thể chấp nhận được ngay cả với quốc gia như Mỹ.
Một vũ khí laser khác có tính khả thi tương đối cao là Tactical High Energy Laser (THEL), còn được gọi là vũ khí laser Nautilus. THEL được thiết kế để bắn hạ các quả đạn pháo hay rocket đang đến gần.
Vũ khí này đã được thử nghiệm thành công ở Israel, với nhiệm vụ bắn hạ các tên lửa và đạn pháo của đối phương. Nhưng sau đó, cả Mỹ và Israel đã đình chỉ chương trình này.
Mặc dù vậy, sự hấp dẫn của việc sử dụng vũ khí laser năng lượng cao để bắn hạ các vật thể bay vẫn được Mỹ và các quốc gia khác tiếp tục phát triển. Do tia laser có tốc độ của ánh sáng nên có thể bắn trúng mọi mục tiêu di động.
Một ưu điểm thứ 2 của vũ khí laser là không “bao giờ hết đạn” chừng nào còn nguồn cấp điện. Chi phí ban đầu có thể khá cao, nhưng mỗi “phát đạn” được bắn ra sau đó chỉ tiêu tốn vài USD vẫn rẻ hơn nhiều so với tên lửa.
Tuy nhiên, vũ khí laser cũng có nhiều nhược điểm khá nghiêm trọng. Phải dùng quá nhiều năng lượng để đốt cháy xuyên thủng vỏ thép của mục tiêu trong khi bắn một quả tên lửa đơn giản hơn nhiều.
Ngoài ra, chùm tia năng lượng dễ bị hấp thụ bởi bầu không khí ô nhiễm, sương mù hoặc khói khiến phạm vi hoạt động hiệu quả khá ngắn.
Các vũ khí laser đang được nghiên cứu chỉ có phạm vi tiêu diệt mục tiêu trong khoảng vài kilomet. Nếu so với khoảng cách hàng trăm kilomet của tên lửa thì hiệu quả tác chiến không cao và mang tính chất phòng thủ nhiều hơn tấn công.
Mặc khác, những hạn chế về công nghệ chưa cho phép tạo ra được các chùm tia laser có năng lượng đủ mạnh để có thể phá hủy mục tiêu trong thời gian ngắn.
