紫外雷射器的工作原理主要基於雷射的發射過程，涉及雷射介質中的原子或分子被外部能量源激勵至激發態，隨後在從激發態返回基態的過程中產生受激輻射效應，實現光的放大和聚焦，形成雷射束。
紫外雷射器通常使用氣體、固體或半導體材料作為雷射介質。氣體雷射器通過氣體放電（如氖氣、氦氖或氦）產生雷射。固體雷射器利用晶體（如鉻或釹）作為激活劑，通過外部激發器注入能量產生雷射。半導體雷射器則通過電流注入PN結產生雷射。
紫外雷射器還可能採用倍頻技術，例如將固體雷射器發出的紅外光轉換成紫外光。這種方法通過非線性倍頻晶體實現，例如將1064nm的紅外光轉換成355nm或266nm的紫外光。
此外，準分子和全固態紫外雷射器常用於雷射加工和處理。這些設備通過不同的激發機制和雷射介質，產生不同波長範圍內的紫外雷射。