Lasersäteen syöttämä lämpö (muunnettu valoenergiasta) ylittää paljon materiaalista heijastuneen, johtaman tai diffuusoidun lämmön. Materiaali kuumenee nopeasti höyrystymislämpötilaansa, haihtuu ja muodostaa reiän. Palkin liikkuessa lineaarisesti materiaaliin nähden muodostuu jatkuvasti hyvin kapea rako (noin 0,1 mm). Leikkausreunan lämmön-vaikutusalue on minimaalinen, joten työkappaleen muodonmuutoksia ei käytännössä tapahdu. Leikkausprosessin aikana lisätään leikattavalle materiaalille sopivaa apukaasua. Teräksen leikkauksessa happea käytetään apukaasuna tuottamaan eksoterminen kemiallinen reaktio sulan metallin kanssa, hapettaen materiaalia ja samalla auttamalla puhaltamaan pois kuonaa urasta. Paineilmaa käytetään muovien, kuten polypropeenin, leikkaamiseen, kun taas inerttiä kaasua käytetään palavien materiaalien, kuten puuvillan ja paperin, leikkaamiseen. Suuttimeen tuleva apukaasu jäähdyttää myös tarkennuslinssiä, mikä estää savua ja pölyä pääsemästä objektiivin kiinnitykseen, saastuttamasta objektiivia ja aiheuttamasta ylikuumenemista.
Useimmat orgaaniset ja epäorgaaniset materiaalit voidaan leikata laserilla{0}}. Metallinjalostusteollisuudessa, jolla on merkittävä rooli teollisessa valmistuksessa, monet metallimateriaalit niiden kovuudesta riippumatta voidaan leikata ilman muodonmuutoksia (edellytyneimmät metallilaserleikkauskoneet pystyvät leikkaamaan jopa 20 mm paksua teollisuusterästä). Tietysti erittäin heijastavat materiaalit, kuten kulta, hopea, kupari ja alumiiniseokset, ovat myös hyviä lämmönjohtimia, joten laserleikkaus on vaikeaa tai jopa mahdotonta (joitakin vaikeasti-leikattavia-materiaaleja voidaan leikata pulssilaserisäteillä, koska pulssiaallon erittäin korkea huipputeho kasvattaa materiaalin absorptiokerrointa jyrkästi ja instanta).
