我們來看看具有3個能級的原子體係，這3個能級的原子體係正好相當於水池情況，水泵把下麵水池E1中的水抽送到上麵水箱E3中去。水箱E3中的水通過下麵的管道1迅速地流到下麵水箱E2中。下麵水箱E2有兩根管道能到水池E1，一根很細的管道2，一根很粗的管道3，由於管道2很細，流量很小，而粗管道3中間被閥門阻塞住，因而下麵水箱E2就可以積聚大量的水，以致超過水池E1的水量。這時，如果有外力將閥門打開，下麵水箱E2中的水就大量地流入水池E1中去。
具有3個能級的原子體係和水池的情況相似。如果3個能級分別為E1、E2、E3，那麼在這3個能級之間都可能產生激發或躍遷。我們用頻率為f31=（E3——E1）/h的泵浦光照射，可以使大量的原子從能級E1激發到能級E3上去，自然也會有原子從能級E3躍遷到能級E1.如果泵浦光足夠強，能級E1上的原子大量地被激發到能級E3上去，能級E1上的原子數不斷減少，同時，原子能夠在能級E3上停留的時間極短，或者說，能級E3的壽命短，因而不斷有原子從能級E3上自發躍遷到能級E2上來。原子能夠在能級E2上停留的時間相對說較長，就是說能級E2比較穩定，叫做亞穩態能級。於是，能級E2上的原子數就可能大大超過能級E1上的原子數。假定能級E2離能級E1較近，這時在能級E2與能級E1之間就形成了粒子數反轉，成為激活媒質，可以用頻率為f21=（E2——E1）/h的光子進行激發，產生能級E2對能級E1的受激輻射躍遷。這種受激輻射光通過“諧振腔”的振蕩就可以放大而形成激光。