یکی از پدیده هایی که در برهمکنش لیزر-پلاسما، زمانی که توان لیزر به اندازه کافی قوی باشد، قابل مشاهده است، تولید امواج عقبه پلاسما با دامنه بزرگ و با سرعت فاز نزدیک به سرعت نور است. با استفاده از این امواج پلاسما، که در واقع یک اختلال چگالی الکترون پلاسماست، می توان یک الکترون را تا انرژی های بالا، بیش از گیگاالکترون ولت GeV ، شتاب داد. این روش شتاب دادن الکترون ها توسط پالس لیزر کوتاه و پر شدت به شتاب میدان عقبه لیزری معروف است. هنگامی که پالس نور از پلاسما عبور می کند، جدایش باری که از این جا به جایی به وجود می آید، الکترون ها را به عقب پس می زند و نوسان پلاسما تولید می شود. میدان عقبه که با سرعت فاز نزدیک به سرعت نور منتشر می شود، می تواند الکترون ها را به دام بیندازد. زمانی که الکترون به دام افتاد شتاب می گیرد؛ مدت زمانی که طول می کشد تا الکترون از ناحیه شتاب وارد ناحیه ترمز شود یک طولی را می پیماید که به آن طول وافازی می گویند. در شتاب دهنده های لیزر-پلاسمایی برخلاف شتابدهنده های خطی طول شتاب کم است و نهایتاً تا حد چند سانتی می رسد. وقتی طول شتاب را افزایش دهیم، می توان به بهره انرژی بالاتری دست پیدا کنیم که برای این کار می توان الکترون شتاب گرفته را با چند پالس متوالی لیزر و در چند مرحله در محیط پلاسما شتاب داد.
