激光法分离同位素（laser isotope separation），工学-核技术-核能技术-核燃料循环-前段，一种同位素分离技术。根据原子或由其组成分子的不同同位素在吸收光谱上存在的微小差别，应用线宽极窄的激光将某一种同位素原子或分子选择地激发到一个特定的激发态或电离态，再采用物理或化学方法，将激发的原子或分子与未被激发的其他同位素原子或分子进行分离。激光分离同位素以分离过程的反应性质来分，有激光物理法和激光化学法；以分离介质的物理状态来分，有原子激光法和分子激光法。分子激光法比原子激光法优越。首先是因为分子激光法分离时使用的原料是铀的分子化合物，原料来源比较丰富。其次是在分离的工作过程中不需要加热，而原子激光法则需要加热到2000多度，使铀原料形成蒸气，高温铀蒸气有很强的腐蚀性。因此分子激光法的生产设备会比较简单，生产成本也相应较低。激光法分离同位素的设想起源于20世纪初的光化学分离。1960年激光器被发明后，使其得以迅速发展。激光法分离铀同位素于1974年在美国研究成功。