Promieniowanie o rozkładzie gaussowskim szczególnie dobrze opisuje emisję światła wielu laserów (), ale może być również wykorzystywane w wielu innych sytuacjach związanych rozchodzeniem się promieniowania elektromagnetycznego. Analiza wiązki jest szczególnie interesująca, ponieważ z analizy fali elektromagnetycznej poprzez dość proste metody obliczeniowe umożliwia prezentację wielkości optyki falowej takich jak faza fali czy dyfrakcja światła.
Opis matematyczny Osiowo symetryczną wiązkę Gaussa dla monochromatycznej fali, propagującą się w kierunku osi z, opisuje zależność na amplitudę pola elektrycznego. Rzeczywiste drgające pole elektryczne jest częścią rzeczywistą wyrażenia po przemnożeniu go przez czynnik zależności od czasu :
gdzie: – promieniowa odległość od osi wiązki, – odległość osiowa od ogniska wiązki (lub „talii”), – jednostka urojona, – liczba falowa, dla ośrodka o współczynniku załamania i długości fali – amplituda natężenia pola elektrycznego w punkcie początkowym – promień wiązki, w którym amplituda pola elektrycznego spada do 1/e jego wartości na osi w płaszczyźnie wzdłuż wiązki, – promień wiązki w przewężeniu (talii), – promień krzywizny frontów falowych wiązki w odległości – faza Gouy’a w dodatkowy składnik fazowy, poza tym który można przypisać prędkości fazowej światła.