Laser helowo-neonowy jest oparty na rurze wypełnionej mieszaniną helu i neonu. Elektryczne wyładowanie jarzeniowe wzbudza atomy helu, które podczas zderzeń przekazują swoją energię atomom neonu. Neon posiada kilka przejść laserowych, z których najpopularniejsze jest w czerwonym obszarze spektralnym przy 632,8 nm, oraz inne przy 1,15 µm, 543,5 nm (zielony), 594 nm (żółty), 612 nm (pomarańczowy) i 3,39 µm. Wyboru konkretnej długości fali dokonuje się poprzez zastosowanie odpowiednich zwierciadeł rezonatora. Ze względu na niskie wzmocnienie lasera, straty w rezonatorze muszą być małe, typowo poniżej 1%.
Powyższy układ bazuje na szklanej tubie, która może być używana z różnymi zestawami luster i jest zakończona oknami Brewstera. Tanie urządzenia często mają wewnętrzne zwierciadła, których nie można wymieniać.
Typowe lasery HeNe mają komorę gazową o długości około 20 cm i mogą generować kilka miliwatów mocy wyjściowej w trybie fali ciągłej przy długości fali 632,8 nm, przy użyciu kilku watów mocy elektrycznej. Jakość wiązki jest zazwyczaj doskonała.
Lasery helowo-neonowe, szczególnie standardowe urządzenia działające przy 632,8 nm, są często używane do celów strojenia i konkurują z diodami laserowymi, które są bardziej kompaktowe i wydajne, ale mają mniej dogodne właściwości wiązki.