Nhiệt từ đầu vào chùm tia laze (được chuyển đổi từ năng lượng ánh sáng) vượt xa nhiệt phản xạ, dẫn truyền hoặc khuếch tán bởi vật liệu. Vật liệu nhanh chóng được làm nóng đến nhiệt độ hóa hơi, bay hơi và tạo thành lỗ. Khi chùm tia di chuyển tuyến tính so với vật liệu, một đường cắt rất hẹp (khoảng 0,1 mm) liên tục được hình thành. Vùng ảnh hưởng nhiệt-của cạnh cắt là tối thiểu, dẫn đến phôi gia công hầu như không bị biến dạng. Một loại khí phụ thích hợp cho vật liệu được cắt được thêm vào trong quá trình cắt. Trong quá trình cắt thép, oxy được sử dụng làm khí phụ trợ để tạo ra phản ứng hóa học tỏa nhiệt với kim loại nóng chảy, oxy hóa vật liệu, đồng thời giúp thổi bay xỉ trong rãnh cắt. Khí nén được sử dụng để cắt nhựa như polypropylen, trong khi khí trơ được sử dụng để cắt các vật liệu dễ cháy như bông và giấy. Khí phụ đi vào vòi còn làm mát thấu kính lấy nét, ngăn khói và bụi xâm nhập vào ngàm ống kính, làm nhiễm bẩn ống kính và gây quá nhiệt.
Hầu hết các vật liệu hữu cơ và vô cơ đều có thể được cắt bằng tia laze. Trong ngành gia công kim loại, ngành đóng vai trò quan trọng trong sản xuất công nghiệp, nhiều vật liệu kim loại, bất kể độ cứng như thế nào, đều có thể cắt mà không bị biến dạng (máy cắt laser kim loại tiên tiến nhất có thể cắt thép công nghiệp dày tới 20 mm). Tất nhiên, đối với các vật liệu có độ phản chiếu cao, chẳng hạn như hợp kim vàng, bạc, đồng và nhôm, chúng cũng là chất dẫn nhiệt tốt nên việc cắt laser rất khó hoặc thậm chí là không thể (một số vật liệu--khó cắt có thể được cắt bằng chùm tia laser xung, vì công suất cực đại của sóng xung sẽ khiến hệ số hấp thụ của vật liệu tăng mạnh và tức thời).
