激光自聚焦是指强激光引起物质折射率发生非线性变化，从而改变激光束本身传播特性的一种非线性光学现象。

    当强激光通过光学媒质时，由于三次非线性电极化效应，可引起折射率产生如下变化：

    n=n₀+△n，

    其中n₀是普通弱光下的折射率，则常数，△n为激光作用下的感应变化量，与光强有关：△n=n²｜E｜²其中n₂是一个与三次非线性电极化率X⁽³⁾有关的量：n₂=2πX⁽³⁾/n₀。

    激光束截面内的光强分布总是中心强而边缘弱，故当n₂为正值时，光束中心部分引起的△n大于边缘部分。于是激光束通过这种媒质时等价于通过一个正透镜，会使光束发生会聚，这就称为自聚焦。若n为负值，这种媒质等价于一个负透镜，使光束发散，称为自散焦。

    自聚焦有很多利用价值，但是也可能导致光学元件损坏。