Несмотря на то, что лазерный свет по сравнению с обычными источниками можно считать монохроматичным, лазерные линии, как впрочем и другие линии электромагнитного диапазона имеют конечную ширину.

Ширина спектральной линии – мера немонохроматичности спектральной линии. Ширину спектральной линии определяют как расстояние между точками контура спектральной линии, в которых интенсивность равна половине её максимального значения. В научной литературе вместо термина «Ширина спектральной линии» иногда используют англ. аббревиатуру FWHM ‑ Full Width at Half Maximum.

Ширину спектральной линии выражают в единицах круговой частоты – dω (с^-1), частоты – dv (Гц), длины волны – dλ (нм) или волнового числа – d(1/λ) = dv/c (см^-1).

Для изолированной квантовой системы характерна естественная (радиационная), она связана с явлением спонтанного излучения. Ширина спектральной линии dv_e определяется суммой ширин уровней энергии, между которыми происходит соответствующий данной спектральной линии спонтанный квантовый переход. Для разрешённых правилами отбора переходов dv_e ∞ λ^-2. Величина dv_e очень мала в радиодиапазоне, для ИК-линий dv_e ~ 100 Гц, в видимом и УФ-диапазонах dv_e ~ 10 МГц (для интенсивных линий). Для излучательных переходов из метастабильных состояний естественная ширина может быть очень малой; так, для строго запрещённой линии вoдорода 2S_1/2 – 1S_1/2 величина dv_e обусловлена двухфотонным распадом верхнего уровня и составляет всего около 1,3 Гц.

На практике чаще всего мы сталкиваемся с системами из v взаимодействующих между собой частиц. Такая ситуация приводит к тому, что спектральные линии уширяются еще больше. Различают однородное и неоднородное уширение спектральных линий.