一些独特的激光离子是钴离子Co2+、镍离子Ni2+和铁离子Fe2+。

过渡金属离子的一个共同特性是，相应的吸收和激光跃迁带宽非常宽，因此可以获得非常大的增益带宽。这是由于电子跃迁和声子之间的强烈相互作用，导致各向同性加宽。激光活性过渡金属离子通常使用晶体而不是玻璃作为主体介质，因为晶体更导热，并且玻璃物种的各向异性加宽也是不利的。

基于过渡金属离子增益介质的最重要的激光器是钛：蓝宝石激光器，但也有许多使用铬掺杂增益介质的激光器，如Cr4+：YAG或Cr3+：LiSAF。不太常见的激光器是Co2+：MgF2、Co2+：ZnF2和Ni2+：MgF2。