Maser, apparat, der producerer og forstærker elektromagnetisk stråling hovedsageligt i mikrobølgeområdet af spektret. Maser fungerer efter samme grundprincip som laser (hvis navn er dannet af akronym for “light amplification by stimulated emission of radiation”) og har mange af dens egenskaber til fælles. Den første maser blev bygget af den amerikanske fysiker Charles H. Townes og hans kolleger i 1953. Navnet er et akronym afledt af “microwave (or molecular) amplification by stimulated emission of radiation.”

En maser-oscillator kræver en kilde af exciterede atomer eller molekyler og en resonator til at lagre deres stråling. Exciteringen skal tvinge flere atomer eller molekyler ind i det øverste energiniveau end i det nederste, for at forstærkning ved stimuleret emission kan dominere over absorption. For bølgelængder på nogle få millimeter eller længere kan resonatoren være en metalkasse, hvis dimensioner er valgt således, at kun en af dens svingningsformer falder sammen med den frekvens, som atomerne udsender; det vil sige, at kassen er resonant ved den pågældende frekvens, ligesom en kedeltromle er resonant ved en bestemt lydfrekvens. Tabene i en sådan resonator kan gøres ret små, således at strålingen kan lagres længe nok til at stimulere emissionen fra de på hinanden følgende atomer, efterhånden som de bliver exciteret. Således tvinges alle atomerne til at udstråle på en sådan måde, at de øger den lagrede bølge. Man opnår output ved at lade en del af strålingen slippe ud gennem et lille hul i resonatoren.

Den første maser anvendte en stråle af ammoniakmolekyler, der passerede langs aksen af et cylindrisk bur af metalstænger, hvor skiftevis stængerne havde positiv og negativ elektrisk ladning. Det uensartede elektriske felt fra stængerne sorterede de exciterede molekyler fra de ikke-eksiterede molekyler og fokuserede de exciterede molekyler gennem et lille hul ind i resonatoren. Effekten var mindre end en mikrowatt (10-6 watt), men bølgelængden, der primært bestemmes af ammoniakmolekylerne, var så konstant og reproducerbar, at den kunne bruges til at styre et ur, der ikke ville vinde eller miste mere end et sekund i løbet af flere hundrede år. Denne maser kan også bruges som en mikrobølgeforstærker. Maserforstærkere har den fordel, at de er meget mere støjsvage end dem, der anvender vakuumrør eller transistorer; det vil sige, at de tilføjer meget lidt støj til det signal, der forstærkes. Meget svage signaler kan således udnyttes. Ammoniak-maseren forstærker dog kun et meget smalt frekvensbånd og kan ikke indstilles, hvorfor den stort set er blevet afløst af andre typer, f.eks. faststof- rubin-masere.