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  高斯光束作為電磁波的橫向電磁模,通過求解近軸亥姆霍茲公式,可得電場的振幅  這裡  此外,上式中預設忽略了含時項 formula_12 。  對應的輻照度時域平均值為  這裡 formula_14 為光波束腰中心處的輻照度。常數 formula_15 為光波所在傳播介質中的波阻抗。在真空中,formula_16。

  高斯光束的許多性質由一系列波束引數決定,下面將分別予以介紹。

  對於在自由空間傳播的高斯光束,其腰斑位置的半徑在光軸方向總大於一個最小值 formula_17,這個最小值被稱為束腰(beam waist)。波長為 formula_18 的光波的腰斑位置在 formula_3 軸上的分佈為  這裡將 formula_21 定義為束腰的位置。  被稱為瑞利距離。

  與束腰軸向距離等於瑞利距離 formula_23 處的束寬為  這兩點之間的距離稱作共焦引數或光束的焦深。

  formula_10 是光束波前的曲率半徑,它是軸向距離的函式

  當 formula_28,引數 formula_8 與 formula_30 呈線性關係,趨近於一條直線。這條直線與中央光軸的夾角被稱為光束的“偏移”,它等於  在遠離束腰的位置,光束彎散的總角度為  由於這一性質,聚焦於一個小點的高斯鐳射在遠離這個點的傳播過程中迅速散開。為了保持鐳射的準直,鐳射束必須具有較大的直徑。束寬和光束偏移的這一關係是由於衍射的緣故。非高斯光束同樣會表現這一效應,但是高斯光束是一種特殊情況,其束寬和偏移的乘積是可能達到的最小值。  由於高斯光束模型使用了近軸近似,當波前與光傳播方向傾斜程度大於30度之後,這種模型將不再適用。通過上述偏移的表示式,這意味著高斯光束模型僅對束腰大於 formula_33 的光束適用。  鐳射束的質量可以用束引數乘積(BBP)來衡量。對於高斯光束,BBP 的數值就是光束的偏移量與束腰 formula_17 的乘積。實際光束的 BPP 通過計算光束的最小直徑和遠場偏移量的乘積來獲得。在波長一定的情況下,實際光束的 BPP 數值與理想鐳射束的 BPP 數值的比值被稱為“M”。高斯光束的 M值為1,而所有的是鐳射束的 M值均大於1,並且質量越好的鐳射的 M值越接近1。

  光束的軸向上的相位延遲,或稱 Gouy 相位為  當光束通過焦點時,除了正常情況下平面波的相移 formula_36 外,多出一個額外的 Gouy 相移 formula_37。

  可以通過複數形式的光束引數 formula_38 囊括光斑尺寸與曲率半徑的資訊,  倒數 formula_40 顯式提供了 formula_38,formula_42 與 formula_43 間的關係:  formula_44  光束引數的複數形式在高斯光束傳播的分析中有著重要地位,特別是當使用光線傳遞矩陣分析光諧振腔中光束傳播。  利用複數光束引數 formula_45,具有一個橫向維度的高斯光束電磁場與下式成比例  在二維的情況中,可以將散光的光束表達為乘積的形式  對於圓對稱的普遍情況,formula_48 且formula_49,可以得出
在光學中,高斯光束(英語:Gaussian beam)是橫向電場以及輻照度分佈近似滿足高斯函式的電磁波光束。許多鐳射都近似滿足高斯光束的條件,在這種情況中,鐳射在光諧振腔中以TEM波模(橫向基模)傳播。當它在滿足近衍射極限的鏡片中發生折射時,高斯光束會變換成另一種不同引數的高斯光束,因此,高斯光束是鐳射光學中一種方便、廣泛應用的模型。