氮分子激光器的組成主要包括：電源、傳輸線、儲能電容器、激光腔、充電電感、火花間隙開關。布置結構如圖1所示。這是一個工作在大氣環境下的簡易氮分子激光器的結構圖。
工作介質為占空氣含量約78%的氮氣，通過火花間隙的過壓觸發氮原子躍遷，其脈沖可短至納秒(ns=10-12s)量級，氮分子激光器工作需要很陡脈沖，所以作為激光電容就需要有非常快的放電速度，才能使粒子數反轉——這是一種氣體放電激勵方式。激光器使用了相對的金屬板，是可以達到氮分子激光器的瞬間放電的要求。
