地面端星链用户与星链卫星通信，然后通过 Ku、Ka无线电波段传输到地面中继站连接到网络，然而无线电存在数据传输瓶颈，反之激光则不然。因此SpaceX 在 2021 年部署了第一批具激光链路通讯功能的星链卫星，当附近没有SpaceX 地面站（如海洋或南极上空），卫星可在地球轨道上与另一颗卫星互t通过激光通信相互传输数据，从而在太空形成网状网络，帮助降低延迟并提高全球信号覆盖范围。
不仅2颗相距超过5,400公里的星链卫星能相互连接，据Brashears介绍，这些激光通讯卫星每天形成约266,141次链路，某些情况下连结还能一次维持数周，甚至达200Gbps传输速率。
目前在轨的多数星链卫星都已采用第三代激光链路设计，最近该公司新的Gen 4体系更升级技术，并且 SpaceX 致力于确保所有零件都可报废，当Starlink 卫星退役在地球大气层燃烧时，不会留下任何痕迹。
SpaceX正在探索将数据以卫星激光链路直接发射至地面终端的技术，并计划扩展激光通信系统，希望有朝一日可安装在第三方卫星。
