自由電子激光(Free Electron Laser，簡稱FEL)是一種利用高速電子束產生的高功率、相干性好的激光。
這種激光的工作原理與傳統激光器不同，傳統激光器依賴於原子內的束縛電子的受激輻射，而自由電子激光器則依賴於電子在磁場中的運動。自由電子激光器不需要氣體、液體或固體作爲工作物質，而是通過電子束在強磁場中運動產生激光，這種激光的特點包括高功率、寬光譜範圍、短脈衝寬度、高相干性和強偏振性，能夠產生從毫米到X射線不同波長的輻射。自由電子激光在太赫茲和X射線波長區域具有優勢，這些區域是傳統激光器難以達到的。