双光子吸收是指通常电子要从低能级跃迁到高能级去必须吸收一份相当于这二个能级之差的能量。如果这份能量由光辐射来提供，只有在光子的能量为二个能级之差时才会被原子所吸收。但是在高功率的光束下，虽然一个光子的能量还达不到二个能级之差，但电子可以同时吸收二个光子达到一定的能量而完成一次跃迁,这就是双光子吸收。