激光管常用硬质玻璃制成，一般采用层套筒式结构。最里面一层是放电管，第2层为水冷套管，最外一层为储气管。二氧化碳激光器放电管直径比He-Ne激光管粗。一般来说，放电管的粗细对输出功率没有影响，主要考虑到光斑大小所引起的衍射效应，应根据管长而定，管长的应粗一点，管短的应细一点。放电管长度与输出功率成正比。在一定的长度范围内，每米放电管长度输出的功率随总长度而增加。加水冷套的目的是冷却工作气体，使输出功率稳定。放电管在两端都与储气管连接，即储气管的一端有一小孔与放电管想通，另一端经过螺旋形回气管与放电管想通。这样就可以使气体在放电管与储气管中循环流动，放电管中的气体随时交换。