Для ионизации активной среды в этих лазерах применяют быстро спадающие импульсы электрического разряда с характерными параметрами; напряжение до 20 кВ, сила тока до 300 А, длительность импульса порядка 0,1—1 мкс. Импульс генерации развивается в послесвечении разряда.
В качестве активной среды используется смесь из легко ионизируемого лазерно активного компонента и трудно ионизируемого вспомогательного (буферного) компонента. Последнийнужен главным образом для обеспечения достаточно быстрого охлаждении свободных электронов в плазме.
Под действием мощного импульса возбуждения создается плазма с высокой концентрацией ионов различной кратности и свободных электронов. По окончании импульса возбуждения совершается процесс быстрого охлаждения свободных электронов за счет столкновений с атомами буферного газа. Затем происходит интенсивная рекомбинация ионов и электронов, производящая накачку лазерных переходов в активных центрах, в качестве которых выступают атомы или ионы (обычно однократные) легко ионизируемого компонента смеси. В создании инверсии существенную роль играет механизм электронного девозбуждения нижних рабочих уровней.
Импульсные плазменные лазеры созданы, в частности, на ионизированных парах щелочноземельных металлов Mg, Ca, Sr, Ba. В качестве примера отметим плазменный лазер на стронций-гелии, генерирующий на переходах в Sr II, т. е. на переходах между уровнями однократных ионов 
. Гелий играет роль буферного газа. Импульс возбуждении создает плазму с высокой концентрацией двукратных ионов стронция (ионов 
). Процессы рекомбинации приводят к образованию возбужденных однократных ионов , играющих в данном случае роль активных центров. Генерация реализуется на ряде переходов ионов ; основными являются линии 0,416 мкм и 0,431 мкм.
