Bằng cách chiếu các chùm tia laze vào các nguyên tử, một photon trong tia laze có nhiệm vụ chạm vào nguyên tử làm cho nó phát ra các photon có năng lượng trung bình cao hơn so với năng lượng nó hấp thụ từ tia laze. Các photon sau đó qua các kích thích nhiệt được chuyển thành ánh sáng màu và rời khỏi nguyên tử. Các photon rời khỏi nguyên tử sẽ làm nguyên tử mất năng lượng và nguội dần đi.

Điều này cũng có thể được nhìn thấy từ quan điểm của định luật bảo toàn động lượng, khi một nguyên tử là di chuyển tới một chùm tia laze và một photon từ tia laze được hấp thụ bởi các nguyên tử, động lượng của nguyên tử giảm do số lượng xung lượng của photon mà nó hấp thụ. Chính sự chuyển động chậm lại giúp cho các nguyên tử trở nên mát hơn.