Einige einzigartige Laserionen sind Kobalt-Ionen Co2+, Nickel-Ionen Ni2+undEisen-Ionen Fe2+.

Eine gemeinsame Eigenschaft von Übergangsmetallionen ist, dass die entsprechenden Absorptions- und Laserübergangsbandbreiten sehr breit sind, so dass eine sehr große Verstärkungsbandbreite erhalten werden kann. Dies ist auf die starke Wechselwirkung zwischen elektronischen Übergängen und Phononen zurückzuführen, die eine isotrope Verbreiterung verursacht. Laseraktive Übergangsmetallionen verwenden in der Regel Kristalle statt Gläser als Wirtsmedium, da Kristalle wärmeleitender sind und die anisotrope Verbreiterung glasiger Spezies ebenfalls ungünstig ist.
Die wichtigsten Laser, die auf Übergangsmetallionen-Verstärkungsmedien basieren, sind Ti:Saphirlaser, aber es gibt auch viele Laser, die chromdotierte Verstärkungsmedien verwenden, wie Cr4+:YAG oder Cr3+:LiSAF. Weniger gebräuchliche Laser sind Co2+:MgF2, Co2+:ZnF2 und Ni2+:MgF2.