Maser, laite, joka tuottaa ja vahvistaa sähkömagneettista säteilyä pääasiassa spektrin mikroaaltoalueella. Maser toimii samalla perusperiaatteella kuin laser (jonka nimi muodostuu lyhenteestä ”light amplification by stimulated emission of radiation” eli valon vahvistaminen säteilyn stimuloidulla emissiolla), ja sillä on monia yhteisiä ominaisuuksia. Ensimmäisen maserin rakensi amerikkalainen fyysikko Charles H. Townes kollegoineen vuonna 1953. Nimi on akronyymi, joka on johdettu sanoista ”microwave (or molecular) amplification by stimulated emission of radiation.”
Maser-oskillaattori vaatii lähteen, jossa on virittyneitä atomeja tai molekyylejä, ja resonaattorin niiden säteilyn varastoimiseksi. Herätteen on pakotettava enemmän atomeja tai molekyylejä ylemmälle energiatasolle kuin alemmalle, jotta stimuloidulla emissiolla tapahtuva vahvistuminen voittaa absorption. Muutaman millimetrin tai sitä pidemmillä aallonpituuksilla resonaattori voi olla metallilaatikko, jonka mitat valitaan siten, että vain yksi sen värähtelymoodeista osuu yhteen atomien emittoiman taajuuden kanssa; toisin sanoen laatikko resonoi tietyllä taajuudella samaan tapaan kuin vedenkeittimen rumpu resonoi tietyllä äänitaajuudella. Tällaisen resonaattorin häviöt voidaan tehdä melko pieniksi, joten säteilyä voidaan varastoida tarpeeksi kauan, jotta se voi stimuloida peräkkäisten atomien emissiota, kun niitä stimuloidaan. Näin kaikki atomit pakotetaan säteilemään siten, että varastoitunut aalto kasvaa. Lähtö saadaan aikaan päästämällä osa säteilystä ulos resonaattorissa olevan pienen reiän kautta.
Ensimmäisessä maserissa käytettiin ammoniakkimolekyyleistä koostuvaa sädettä, joka kulki sylinterimäisen metallisauvojen häkin akselia pitkin siten, että sauvoilla oli vuorotellen positiivinen ja negatiivinen sähkövaraus. Sauvojen aiheuttama epätasainen sähkökenttä lajitteli virittyneet molekyylit virittämättömistä molekyyleistä ja keskitti virittyneet molekyylit pienen reiän läpi resonaattoriin. Teho oli alle yhden mikrowatin (10-6 wattia), mutta aallonpituus, joka määräytyi pääasiassa ammoniakkimolekyylien mukaan, oli niin vakio ja toistettavissa, että sillä voitiin ohjata kelloa, joka voitti tai hävisi korkeintaan sekunnin useiden satojen vuosien aikana. Tätä maseria voidaan käyttää myös mikroaaltovahvistimena. Maservahvistimien etuna on, että ne ovat paljon hiljaisempia kuin tyhjiöputkia tai transistoreja käyttävät vahvistimet, eli ne lisäävät hyvin vähän kohinaa vahvistettavaan signaaliin. Hyvin heikkoja signaaleja voidaan siten hyödyntää. Ammoniakkimaseri vahvistaa kuitenkin vain hyvin kapeaa taajuuskaistaa eikä se ole viritettävissä, joten se on suurelta osin syrjäytetty muunlaisilla, kuten kiinteän tilan rubiinimasereilla.