激光切割機的激光束聚焦成很小的光點其最小直徑 ，使焦點處達到很高的功率密度 。這時光束輸入的熱量遠遠超過被材料反射、傳導或擴散部分，材料很快加熱至汽化溫度，蒸發形成孔洞。隨著光束與材料相對線性移動，使孔洞連續形成寬度很窄的切縫。切邊熱影響很小，基本沒有工件變形。
金屬激光切割機過程中還添加與被切材料相適合的輔助氣體。鋼切割時得用氧作為輔助氣體與 溶融金屬產生放熱化學反應氧化材料， 同時幫助吹走割縫內的熔渣。切割聚丙烯一類塑料使用壓縮空氣， 紙等易燃材料切割使用惰性氣體。棉、進入噴嘴的輔助氣體還能冷卻聚焦透鏡，防止煙塵進入透鏡座內污染鏡片并導致鏡片過熱。大多數有機與無機物都可以用激光切割。
在工業制造占有分量很重的金屬加工業， 許多金屬材料，不管它具有什么樣的硬度，都可進形無變形切割(目前使用最先進的金屬激光 切割機可切割工業用鋼的厚度已可接近 20mm) 。
