VCSEL的基本结构从上到下包括：P型欧姆接触电极、P型掺杂DBR、氧化物限制层、多量子阱有源区、N型掺杂DBR、衬底和N型欧姆接触电路。这里是VCSEL结构的截面图[1]。VCSEL的有源区夹在两侧的DBR反射镜之间，它们一起形成Fabry-Perot谐振腔。光学反馈由两侧的DBR提供。通常，DBR的反射率接近100%，而上部DBR的反射率相对较低。在操作过程中，电流通过有源区上方的氧化物层通过两侧的电极注入，这将在有源区中形成受激辐射，以实现激光输出。激光器的输出方向垂直于有源区的表面，穿过限制层的表面，并从低反射率DBR反射镜发射。
在了解了基本结构之后，就很容易理解所谓的“垂直排放”和“平行排放”分别是什么意思了。下图分别显示了VCSEL和EEL的发光方法[4]。图中所示的VCSEL是底部发射模式，也有顶部发射模式。
对于半导体激光器，为了将电子注入有源区，通常将有源区置于PN结中，通过N层将电子注入到有源区中，并且通过P层将空穴注入到有源区域中。为了获得高的激光发射效率，通常不掺杂有源区。然而，在生长过程中，半导体芯片中存在背景杂质，并且有源区不是理想的本征半导体。当注入的载流子与杂质结合时，载流子的寿命会降低，导致激光器的激光发射效率降低，但同时会增加激光器的调制速率，因此有时有源区会被有意掺杂。在确保性能的同时提高调制速率。
此外，我们可以从前面对DBR的介绍中看到，VCSEL的有效腔长是有源区的厚度加上DBR在两侧的穿透深度。VCSEL的有源区很薄，谐振腔的总长度通常为几微米。EEL使用边缘发射，并且腔的长度通常为几百微米。因此，VCSEL具有较短的腔长、较大的纵模间距和较好的单纵模特性。此外，VCSEL的有源区体积也较小（0.07立方微米，而EEL通常为60立方微米），因此VCSEL的阈值电流也较低。然而，减小有源区的体积会使谐振腔收缩，这将增加损耗并增加振荡所需的电子密度。需要提高谐振腔的反射率，因此VCSEL需要制备具有高反射率的DBR。然而，对于最大光输出，存在最佳反射率，这并不意味着反射率越高越好。如何降低光损耗，制备高反射率反射镜一直是一个技术难题。
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