Vaadeldaval aatomil on kolm energiaseisundit. Madalaim energiatase 1 on ühtlasi põhiseisund. Kõrgema energiaga seisundid (2, 3) relakseeruvad spontaanselt madalamatesse seisunditesse tõenäosusega, mida väljendab vastav vabakiirguse koefitsient $A_{ij}$. Aatomeid kiiritatakse valgusega, mis on resonantsis siirdega 1 ↔ 3 ja mille kiiritustihedus on $I$. Valgus neeldub tõenäosusega $I\sigma$, kus $\sigma$ on neeldumisristlõige. Sama tõenäosusega leiab aset ka stimuleeritud kiirgus.