Laser elektron bebas, atau FEL, adalah laser yang menghasilkan berkas cahaya yang sangat terang. Ini pada dasarnya adalah senter super. FEL memiliki sifat optik yang sama dengan laser konvensional, seperti memancarkan sinar yang terdiri atas radiasi elektromagnetik koheren yang dapat mencapai daya tinggi. FEL menggunakan prinsip-prinsip operasi untuk membentuk sinar yang merupakan prinsip operasi yang sangat berbeda dari laser konvensional. Tidak seperti laser gas, cairan, atau solid-state seperti laser dioda, di mana elektron tereksitasi saat terikat pada atom, FEL menggunakan berkas elektron relativistik sebagai media penguat yang bergerak bebas melalui struktur magnetik, maka istilah elektron bebas. Laser elektron bebas memiliki rentang frekuensi terluas dari semua jenis laser, dan dapat disetel secara luas, saat ini mulai dari panjang gelombang dari gelombang mikro, melalui radiasi terahertz dan inframerah, hingga spektrum yang terlihat, hingga ultraviolet, hingga sinar-X.
Laser elektron-bebas ditemukan oleh John Madey pada tahun 1976 di Universitas Stanford. Karya ini dibangun di atas penelitian yang dilakukan oleh Hans Motz dan rekan kerjanya yang membuat undulator pertama di Stanford pada tahun 1953 dengan menggunakan konfigurasi magnetik wiggler yang merupakan inti dari laser elektron bebas. Madey menggunakan berkas elektron 24 MeV dan wiggler sepanjang 5 m untuk memperkuat sinyal. Segera setelah itu, laboratorium lain dengan akselerator mulai mengembangkan laser semacam itu.
Laser elektron bebas menggunakan banyak listrik ketika beroperasi. Untuk mengurangi energi yang diperlukan agar tetap beroperasi, para ilmuwan menggunakan akselerator linear pemulihan energi untuk mendaur ulang berkas elektron berenergi tinggi yang mengaktifkan laser.
