I FEL passerer en relativistisk elektronstråle gennem et par bølgeløsninger, der indeholder arrays af dipolmagneter, hvis felter peger i vekslende retninger. Elektronerne udsender synkrotronstråling, der koherent interagerer med de samme elektroner for stærkt at forstærke strålefeltet ved resonansfrekvensen. FEL kan udsende en koherent højglans elektromagnetisk stråling med et bredt frekvensområde, fra mikrobølger til bløde røntgenstråler. Disse enheder bruges i fremstilling, kommunikation og i medicinske applikationer, såsom blødtvævskirurgi. Elektroner er vigtige i katodestrålerør, som er blevet anvendt i vid udstrækning som display i laboratorieinstrumenter, computerskærme og fjernsyn. I en fotomultiplantator spiller hver fotonstråle, der udstødes af en strålingsdipole, en afgørende rolle i udviklingen af elektriske enheder, der producerer elektriske impulser, som f.eks. den elektriske strøm.
kohærent elektromagnetisk stråling med høj glans