Только определенные диапазоны значений для R1 , R2 и L образуют устойчивые резонаторы, в которых происходит периодическая перефокусировка внутрирезонаторного пучка. Если резонатор неустойчивый, размер пучка будет расти неограниченно, и в конечном итоге станет больше, чем размер зеркал резонатора и ослабнет. С помощью такого метода, как матричная оптика, можно вычислить критерий устойчивости:
Значения, которые удовлетворяют неравенству, соответствуют устойчивым резонаторам.
Устойчивость может быть представлена графически, для этого необходимо определить параметр устойчивости g для каждого зеркала:
и построить зависимость g1 от g2 , как показано на рисунке. Области, ограниченные прямыми g1, g2 = 1 и осями, устойчивы.
Резонаторы, находяшиеся на точках точно на линии устойчивости являются условно устойчивыми; небольшие изменения в длине резонатора могут сделать резонатор неустойчивым, и лазеры, использующие эти резонаторы, на практике зачастую работают только внутри линии устойчивости.
Простое геометрическое утверждение описывает область устойчивости: резонатор устойчив, если отрезки между зеркалами и их центров кривизны пересекаются, но не лежат целиком внутри другого.
В конфокальном резонаторе луч, который отклонился от своего первоначального направления по оси резонатора, максимально (по сравнению с другими видами резонаторов) возвращается на ось резонатора . Это предотвращает усиление спонтанного излучения и важно для хорошего качества пучка и высокой мощности усиления. В волновой оптике это выражается как вырождение собственных мод.