В отличие от обычных источников излучение оптических квантовых генераторов обладает высокой степенью пространственной и временной когерентности. Под временем когерентности понимают отношение, выражающее меру флуктуации частоты излучения на величину за определенный отрезок времени, пока эта флуктуация не сменится другой. Временная когерентность лазерного излучения во многом определяется конструкцией прибора и влиянием внешних факторов. Совершенствуя конструкцию, технологию производства и принимая дополнительные меры, можно добиться большой стабильности частоты излучения лазеров во времени.
От степени стабильности частоты излучения лазера во времени во многом зависит точность выполнения светодальномерных измерений, интерферометрических методов измерения линейных и угловых скоростей, деформации, точность определения среднеинтегрального показателя преломления атмосферы и других геодезических измерений.

Пространственная когерентность определяется корреляцией фаз излучения, испускаемого из разных точек светящегося тела. В случае высокой степени пространственной когерентности фронт суммарной световой волны бесконечно близок к фронту плоской волны. Излучение ОКГ в силу его когерентности имеет фронт волны, близкий к плоскому или к сфере большого радиуса. По этой причине излучение лазера, обладая высокой направленностью светового пучка, дает возможность фокусировать его в пятно чрезвычайно малых размеров.

Тепловые, люминесцентные и другие источники излучения обладают очень низкой направленностью излучения, диаграмма направленности их лежит в пределах телесного угла. У некоторых типов газовых лазеров угол расходимости излучения может составлять величину 1-2 и в среднем для других типов газовых ОКГ не превышает 12-15. Высокая степень направленности излучения дает возможность при незначительных потерях за счет дополнительного сужения пучка лучей оптическими системами передавать энергию на большие расстояния и формировать в пространстве узконаправленный световой пучок. Последнее обстоятельство имеет огромное практическое значение в дальнейшем развитии методов и средств геодезических измерений.

Расходимость (степень направленности) лазерного излучения определяется различными факторами и в первую очередь формой отражающих поверхностей зеркал оптического резонатора и их взаимным расположением.

В отличие от обычных источников излучение большинства лазеров является поляризованным, это значит, что направления колебаний векторов поля излучения имеют преимущественный характер. Это свойство лазеров с успехом может быть использовано при высокоточных геодезических измерениях, например для определения углов скручивания, модуляции светового потока по поляризации и т.д.