最初的化学激光作用由Kasper和Pimental在H2-Cl2闪光感应的爆炸所泵浦的系统中观察到。根据Charters和Polanyi的工作，已说明反应H+Cl2=HCl+Cl产生了呈非波耳兹曼分布的振动激励的HCl。以后的研究工作说明，反应Cl+HI=HCl+I使相当大的一部分放出的热量转变为振动，且在激励能级间观察到大量的粒子数反转。Airey研究了一种由反应Cl+HI=HCl+I泵浦的脉冲HCl激光器，发现它的功率大约比Kasper和Pimental研制的HCl激光器高三个数量级。

最近，在 HF、HCl-CO2、DF-CO2和HF-CO2化学激光系统中已观察到连续波激光运转。这些激光器由化学反应释放的能量连续泵浦；不过，到目前为止，为了完成反应物的部分分解，仍需额外能源。