Neodym-YAG-Laser, wichtigster Festkörperlaser, der hohe Strahlungsleistungen im Impulsbetrieb bei großer mittlerer Energie und hoher Folgefrequenz sowie kontinuierlich bei der Wellenlänge 1,06 μm liefert. Das Energieniveauschema, die Anregung und Erzeugung der Besetzungsinversion sowie der gesamte Aufbau sind weitgehend die gleichen wie beim Neodymglaslaser. Der wesentliche Unterschied besteht im aktiven Medium. Die Nd³⁺-Ionen sind beim N. mit einer Konzentration bis zu 4% in einem Yttrium-Aluminium-Granat-Kristall (Abk. YAG, Y₃Al₅O₁₂) eingebaut. Das bringt gegenüber Glas als Wirtsmaterial die Vorteile mit sich, daß die Nd-Ionen im YAG einen um den Faktor 3 größeren Absorptionsquerschnitt besitzen, daß ein Y³⁺-Ion durch ein gleichgeladenes Nd³⁺-Ion ersetzt wird, so daß innerhalb des Wirtsmaterials keine Ladungskompensation notwendig ist und daß sich der YAG-Kristall (wenn auch in kleineren Abmessungen) in optisch besserer Qualität herstellen läßt. Verwendet werden die YAG-Kristalle in Stabform mit Längen zwischen 30 und 100 mm bei Durchmessern von 3 bis 8 mm. Zum optischen Pumpen benutzt man Xenon-Blitzlampen bzw. bevorzugt für den kontinuierlichen Betrieb Halogen- und Kryptonbogenlampen oder auch – in zunehmendem Maße – Halbleiterlaserdioden (diodengepumpte Laser).

Als Strahlungsleistung werden bei Impulsanregung maximal 1 MW (Impulslänge 10 ns) bei einer Folgefrequenz von einigen 100 Hz (bis maximal 2,5 kHz) erreicht. Die Dauerstrichleistungen liegen bei etwa 100 W (maximal 500 W). Die Strahlqualität des N. ist als Folge der besseren optischen Qualität des YAG-Kristalls sehr gut, wobei auch Einmodenbetrieb in der TEM₀₀-Mode (mit bis zu 10 W Ausgangsleistung) zu erreichen ist. Eingesetzt wird der N. hauptsächlich im Bereich der nichtlinearen Optik sowie der Materialbearbeitung.