Lumina laser, ca și altă lumină naturală, este produsă de tranzițiile atomilor (molecule sau ioni). Cu toate acestea, spre deosebire de lumina obișnuită, lumina laser se bazează pe emisia spontană doar pentru o perioadă inițială foarte scurtă; procesul ulterior este în întregime determinat de emisia stimulată. Prin urmare, lumina laser are o culoare foarte pură, aproape deloc direcționalitate divergentă, intensitate luminoasă extrem de mare și coerență ridicată.
Tăierea cu laser utilizează energia cu densitate mare de putere generată de focalizarea unui fascicul laser. Sub controlul computerului, laserul este pulsat până la descărcare, emițând lumină laser pulsată de înaltă-frecvență, controlată, repetitivă, formând un fascicul cu o frecvență și o lățime a impulsului specifice. Acest fascicul laser pulsat este condus și reflectat printr-o cale optică și focalizat pe suprafața obiectului procesat de un grup de lentile de focalizare, formând pete minuscule, de-energie-înaltă, de densitate. Punctul focal este situat lângă suprafața de prelucrat, topind sau vaporizând instantaneu materialul la temperatură ridicată. Fiecare impuls laser de mare-energie pulverizează instantaneu o mică gaură în suprafața obiectului. Sub controlul computerului, capul de procesare cu laser și materialul procesat se deplasează continuu unul față de celălalt conform unui model pre-desenat, modelând astfel obiectul în forma dorită.
