Il calore proveniente dall'ingresso del raggio laser (convertito dall'energia luminosa) supera di gran lunga il calore riflesso, condotto o diffuso dal materiale. Il materiale viene rapidamente riscaldato alla temperatura di vaporizzazione, evaporando e formando un buco. Poiché la trave si muove linearmente rispetto al materiale, si forma continuamente un taglio molto stretto (circa 0,1 mm). La zona-alterata dal calore del bordo tagliato è minima e praticamente non provoca alcuna deformazione del pezzo. Durante il processo di taglio viene aggiunto un gas ausiliario adatto al materiale da tagliare. Per il taglio dell'acciaio, l'ossigeno viene utilizzato come gas ausiliario per produrre una reazione chimica esotermica con il metallo fuso, ossidando il materiale e contemporaneamente contribuendo a soffiare via le scorie all'interno del taglio. L'aria compressa viene utilizzata per tagliare la plastica come il polipropilene, mentre il gas inerte viene utilizzato per tagliare materiali infiammabili come cotone e carta. Il gas ausiliario che entra nell'ugello raffredda anche la lente di messa a fuoco, impedendo a fumo e polvere di entrare nell'attacco dell'obiettivo, contaminare la lente e causare surriscaldamento.
La maggior parte dei materiali organici e inorganici può essere tagliata-al laser. Nel settore della lavorazione dei metalli, che svolge un ruolo significativo nella produzione industriale, molti materiali metallici, indipendentemente dalla loro durezza, possono essere tagliati senza deformazioni (le macchine di taglio laser per metalli più avanzate possono tagliare acciaio industriale fino a 20 mm di spessore). Naturalmente, i materiali altamente riflettenti, come oro, argento, rame e leghe di alluminio, sono anche buoni conduttori di calore, quindi il taglio laser è difficile o addirittura impossibile (alcuni materiali difficili-da-tagliati possono essere tagliati utilizzando raggi laser pulsati, poiché la potenza di picco estremamente elevata dell'onda pulsata farà sì che il coefficiente di assorbimento del materiale aumenti bruscamente e istantaneamente).
