激光光谱研究所是山西大学的一级学术研究机构，是组成光量子技术与器件全国重点实验室的核心单位。1989年由学科带头人贾锁堂教授开展激光光谱学研究方向，2000年建成激光光谱实验室，2010年6月调整为山西大学一级研究单位，2013年6月更名为山西大学激光光谱研究所。

激光光谱研究所现有教授27人，副教授12人，具有博士学位的研究人员51人，另有海外特聘教授6人，国内特聘教授1人。其中国家重大研究计划首席科学家1人，国家重点研发计划首席科学家5人，国家高层次人才入选者14人次，墨西哥院士1人，教育部跨/新世纪优秀人才基金获得者3人，山西省学术技术带头人2人，山西省高等学校中青年拔尖创新人才5人，山西省高等学校青年学术带头人7人，山西省“**”特聘专家12人，山西省青年三晋学者特聘教授3人，山西省杰青2人，山西省优青2人，山西省“三晋人才”51人次。

山西大学激光光谱研究所主要从事光与原子分子的相互作用、精密光谱学及量子信息方面的基础与应用研究。已经建立的实验平台包括超冷分子物理平台、超冷里德堡原子平台、单分子光谱与动力学平台、高分辨光谱应用平台、微纳光电材料与器件平台等。

研究所注重学术梯队的培养，已形成一支稳定、富有活力的科研队伍。2012年研究所申报的原子分子物理国际联合研究中心获得科技部批准并于2025年获得重新认定，2013年研究所“光与原子相互作用的量子效应”团队成为教育部创新团队并于2018年获教育部滚动支持。2018年研究所申报的“光与物质相互作用的量子效应”高等学校学科创新引智基地（简称“111基地”）获国家外专局批准并于2023年获滚动支持。2018年研究所组织申报的极端光学协同创新中心被教育部认定为省部共建协同创新中心。2021年研究所申报的山西省先进激光检测技术工程研究中心获山西省发改委批准，2022年申报的山西省国防先进激光光谱技术创新中心获山西省委**办批准，2023年申报的激光碳监测技术国际合作联合实验室获教育部批准立项。

研究所注重学术交流与合作。研究人员多次赴美国NIST、哈佛大学、莱斯大学、马里兰大学、霍浦金斯大学、法国滨海大学、英国杜伦大学、德国柏林自由大学、瑞典隆德大学、荷兰莱顿大学、比利时鲁汶大学、日本电气通信大学以及意大利巴里理工大学等相关研究机构进行学术交流和合作研究。近年来，主/承办Quantum science and technology研讨会等国际会议5场，主/承办量子精密测量技术与应用学术研讨会会议等国内会议13场。

研究所主持承担国家重大研究计划（973项目）项目与课题、国家重点研发计划项目及课题、国家科技创新2030重大专项及课题、国家863计划课题、科技部国际科技合作与交流专项、国家重大基础研究计划前期研究专项、基金委重点项目/面上等国家级项目共190项，省部级项目166项，横向项目117项。在国内外重要学术刊物上发表论文1000余篇，获授权专利220项。研究成果获教育部高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）技术发明奖一等奖1项，山西省科学技术奖自然科学类/技术发明类/科技合作类一等奖6项，山西省科技进步奖二等奖2项，山西省科学技术奖自然科学类二等奖5项，国家质检总局“科技兴检奖”1项，其中研究成果“基于里德堡原子的微波电场精密测量”入选2020年度“中国高等学校十大科技进展”及2020年中国光学领域十大社会影响力事件（Light 10）。研究所于2021年获评第六届“全国专业技术人才先进集体”，激光光谱技术教师团队于2023年入选教育部第三批“全国高校黄大年式教师团队”并于2025年认定通过。