空气激光，以空气中的气体组分为增益介质，利用强场超快激光诱导，与空气非线性作用，实现无腔、远场激光发射。空气激光具有高亮度、窄线宽、高准直等优点。
　　激光依靠增益介质、光学器件产生，在民用、军用领域拥有巨大发展空间。激光器增益介质主要包括气体、液体、固体等形态，需要密封、固定在激光器内，存在材料成本、工艺技术要求、环保等问题，也无法在空中任意位置移动，因此激光技术还在不断发展。
　　2011年，中国科学院上海光机所与其他科研院所合作，在研究中红外可调谐飞秒激光过程中，发现空气激光，之后在全球范围内掀起了研究热潮。空气激光以空气为增益介质，具有环境友好特点。空气激光可以应用在大气遥感领域，利用超快激光远程激发空气，使大气分子产生相干激射，无需谐振腔，可以在任意时间、空中任意位置产生高亮度激光，进而应用在气象监测、环境保护、传染病预防等领域。
空气中含量最多的气体是氮气（N2），氮气分子离子空气激光最先被发现，其产生激光的过程涉及到分子电离、能态耦合等，其他例如氧原子、氩原子等空气组分也可进行空气激光研究。目前，空气激光的物理机理尚未完全明确，因此相关技术研究还在不断深入。除我国以外，其他空气激光技术研究国家还有美国、法国、德国、俄罗斯、瑞士、奥地利、日本等。
   在我国，空气激光相关研究成果主要有，2020年，华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室团队在超高量级空气激光方面取得技术突破，借助近红外波段光场构成的偏振门场，结合了红外1600nm激光，获得了6个量级的激光强度的提高，研究成果发表于《理论物理通讯》；2022年，中科院上海光机所强场激光物理国家重点实验室团队提出了一种空气激光辅助的相干拉曼散射技术，利用该技术进行大气中温室气体CO2和SF6的测量，实现了大气中浓度低至0.03%的温室气体检测，相关成果发表于《超快科学》。
   2024年8月，我国工信部发布国家重点研发计划“新型显示与战略性电子材料”重点专项2024年度项目申报指南，将双波长背向空气激光技术列入。我国政府对空气激光技术发展极为重视，有利于进一步推动相关技术进步。