自由電子激光器在短波長、大功率、高效率和波長可調節這四大主攻方向上，為激光學科的研究開辟了一條新途徑，它可望用于對凝聚態物理學、材料特征、激光武器、激光反導彈、雷達、激光聚變、等離子體診斷、表面特性、非線性以及瞬態現象的研究，在通訊、激光推進器、光譜學、激光分子化學、光化學、同位素分離、遙感等領域，它應用的前景也很可觀。
