Un nanoláser tiene todas las propiedades típicas de un láser de tamaño estándar, lo que significa que la luz se amplifica mediante la emisión estimulada de radiación. La principal diferencia con un nanoláser es la escala tanto del mecanismo como del haz de luz que se emite. El prefijo «nano» se deriva de una palabra griega que significa «enano». En consecuencia, un nanoláser es mucho más pequeño que un láser estándar, tanto en superficie como en haz emitido. De hecho, la mayoría de las nanotecnologías suelen ser decenas o cientos de veces más pequeñas que las tecnologías tradicionales.
Los nanoláseres tienen la capacidad de condensar o confinar el haz de luz emitido más allá del límite de difracción de la luz. Como concepto científico, el límite de difracción de la luz se refiere a la capacidad de confinar la luz. En un momento, los científicos creyeron que la luz podría limitarse a un máximo de la mitad de su longitud de onda. Dichos límites se consideraron el límite de difracción de la luz. Sin embargo, a diferencia de los láseres tradicionales, los nanoláseres pueden confinar un haz de luz hasta 100 veces más pequeño que la mitad de su longitud de onda.
Los láseres operan a través de una relación compleja entre la luz visible, los fotones y las longitudes de onda. Los resonadores ópticos, los componentes utilizados para gestionar la retroalimentación en un láser, son necesarios para crear la oscilación de fotones necesaria para que el láser emita luz. Antes del desarrollo de las tecnologías nanolaser, se pensaba que el tamaño mínimo del resonador era la mitad de la longitud de onda de la luz láser. Mediante el uso de plasmones de superficie en lugar de fotones, los desarrolladores pudieron reducir el tamaño del resonador requerido para los nanoláseres y así crear los láseres más pequeños del mundo.
El primer nanolaser en funcionamiento se desarrolló en 2003. Las propuestas y sugerencias para las tecnologías de nanolaser comenzaron a fines de la década de 1950, aunque los láseres de plasmón en miniatura iniciales resultaron poco prácticos. Desde 2003, numerosos avances y refinamientos en la tecnología nanolaser han dado como resultado tamaños cada vez más reducidos. A partir de 2011, el nanolaser más pequeño se conocía como spaser, y el nombre es un acrónimo de «amplificación de plasmón de superficie por emisión estimulada de radiación».
Las aplicaciones de estos diminutos láseres incluyen computadoras, electrónica de consumo, aplicaciones médicas y microscopios, solo por nombrar algunas. Los spas, por ejemplo, tienen la capacidad de hacerse lo suficientemente pequeños como para caber dentro de un chip de computadora, lo que permite el procesamiento de información a través de la luz en lugar de los electrones. Se han desarrollado nanotecnologías similares que utilizan láseres semiconductores, conocidos colectivamente como microdispositivos biomédicos. Estos dispositivos biomédicos nanolaser permiten a los científicos distinguir las células cancerosas de las células sanas utilizando nanotecnología.