Teplo ze vstupu laserového paprsku (přeměněné ze světelné energie) daleko převyšuje teplo odražené, vedené nebo rozptýlené materiálem. Materiál se rychle zahřeje na teplotu odpařování, odpaří se a vytvoří díru. Jak se paprsek pohybuje lineárně vzhledem k materiálu, plynule se vytváří velmi úzký zářez (přibližně 0,1 mm). Tepelně-ovlivněná oblast řezné hrany je minimální, takže nedochází k prakticky žádné deformaci obrobku. Během procesu řezání se přidává pomocný plyn vhodný pro řezaný materiál. Při řezání oceli se jako pomocný plyn používá kyslík k vyvolání exotermické chemické reakce s roztaveným kovem, oxiduje materiál a současně pomáhá odfouknout strusku v zářezu. Stlačený vzduch se používá k řezání plastů, jako je polypropylen, zatímco inertní plyn se používá k řezání hořlavých materiálů, jako je bavlna a papír. Pomocný plyn vstupující do trysky také ochlazuje zaostřovací čočku, čímž zabraňuje vnikání kouře a prachu do objímky objektivu, znečištění čočky a přehřívání.
Většinu organických a anorganických materiálů lze řezat laserem-. V kovozpracujícím průmyslu, který hraje významnou roli v průmyslové výrobě, lze mnoho kovových materiálů bez ohledu na jejich tvrdost řezat bez deformace (nejpokročilejší stroje na řezání kovů laserem mohou řezat průmyslovou ocel až do tloušťky 20 mm). U vysoce reflexních materiálů, jako je zlato, stříbro, měď a slitiny hliníku, jsou samozřejmě také dobrými tepelnými vodiči, takže řezání laserem je obtížné nebo dokonce nemožné (některé obtížně --řezané materiály lze řezat pomocí pulzních laserových paprsků, protože extrémně vysoký špičkový výkon pulzní vlny způsobí, že se koeficient absorpce materiálu prudce a okamžitě zvýší).
