Sinar laser, seperti cahaya alami lainnya, dihasilkan oleh transisi atom (molekul atau ion). Namun, tidak seperti cahaya biasa, sinar laser hanya mengandalkan emisi spontan untuk periode awal yang sangat singkat; proses selanjutnya sepenuhnya ditentukan oleh emisi terstimulasi. Oleh karena itu, sinar laser memiliki warna yang sangat murni, hampir tidak ada arah divergensi, intensitas cahaya yang sangat tinggi, dan koherensi yang tinggi.
Pemotongan laser memanfaatkan energi kepadatan daya tinggi yang dihasilkan dengan memfokuskan sinar laser. Di bawah kendali komputer, laser berdenyut hingga mengeluarkan muatan, menghasilkan sinar laser berdenyut frekuensi tinggi yang terkontrol dan berulang, membentuk sinar dengan frekuensi dan lebar pulsa tertentu. Sinar laser berdenyut ini dihantarkan dan dipantulkan melalui jalur optik dan difokuskan ke permukaan objek yang diproses oleh kelompok lensa pemfokusan, membentuk titik-titik kecil dengan kepadatan-energi-tinggi. Titik fokus terletak di dekat permukaan yang akan diproses, material langsung meleleh atau menguap pada suhu tinggi. Setiap-pulsa laser berenergi tinggi secara instan membuat lubang kecil pada permukaan objek. Di bawah kendali komputer, kepala pemrosesan laser dan material yang sedang diproses bergerak secara terus-menerus relatif satu sama lain sesuai dengan pola yang telah digambar sebelumnya, sehingga membentuk objek menjadi bentuk yang diinginkan.
