Atom lazeri fikri aslında uzun yıllardır varolan bir fikir olmakla birlikte bu fikrin temeli, daha yaygın olarak kullanılan optik lazere dayanmaktadır. Normal bir lazer ışığı emer ancak normal bir lambaya kıyasla lazer ışığı daha tutarlıdır. Dolayısıyla bir lazer ışığı, yönlendirildiği noktaya düz bir doğrultuda, bir fener ışığı gibi dağılmadan ilerler. Optik lazerin 1960 yılında icat edilmesinden sonra bilim insanları maddenin dalga benzeri özelliklerinin farkındaydılar ve atom lazeri, teoride bir olasılık olarak biliniyordu.
1997 yılına gelindiğinde ilk çalışır atom lazeri modeli geliştirildi. Aşırı soğutulmuş bir madde olan Bose-Einstein yoğuşumu bunu mümkün hale getirdi. Bu garip madde içerisindeki atomların her biri kimliklerini kaybedip bir tür "damla" etrafında toplanıyordu, tıpkı bir lazer ışığındaki fotonlar gibi. Profesör Wolfgang Keterle ve ekibi, Bose-Einstein yoğuşumunu 1995 yılında geliştirdi.
Çok geçmeden 1996 yılının Kasım ayında Ketterle ve ekibi atom lazerini ilk kez çalıştırmayı başardı. Bose-Einstein yoğuşumunu bir ışık kaynağı olarak kullanan ekip, bu sayede bir "dalga maddesi" oluşturmayı başardı. Damlayan bir çeşme gibi tanımlanan bu madde, atom "damlalarının" yaydığı ışığı emiyordu. Her bir damlada birkaç milyon atom bulunuyordu.
Atom lazerinin pratikte ne alanda kullanılabileceği henüz bilinmemekle birlikte günümüzde sadece araştırma için kullanılmaktadır. Ancak gelecekte atom lazerlerinin atomları doğrudan bilgisayar çipleri üzerine yerleştirerek çok daha küçük çipler geliştirmek ve bu sayede daha küçük boyutlu süper bilgisayarlar üretebilmek için kullanılacağına inanılmaktadır.