Laser tarkoittaa "valon vahvistusta stimuloidulla säteilyemissiolla". Laserleikkaussovellusten lisäksi niitä käytetään liittämiseen, lämpökäsittelyyn, tarkastukseen ja vapaamuotoiseen valmistukseen. Laserleikkaus eroaa muista lasertyöstöprosesseista, koska se vaatii suurempia tehotiheyksiä mutta lyhyempiä vuorovaikutusaikoja.
Laserit tuotetaan korkean intensiteetin valonlähteellä heijastavan laserontelon sisällä, joka sisältää lasersauvan, joka tuottaa säteilyä. Valonlähde stimuloi lasersauvan atomeja, kun ne absorboivat valon aallonpituuksia valonlähteestä. Valo koostuu pienistä fotonikimpuista, jotka iskevät kestäviä mediaatomeja energisoimaan niitä. Fotonin energisoidut atomit vapauttavat kaksi fotonia lisää, joilla on sama aallonpituus, suunta ja vaihe, joita kutsutaan stimuloiduksi emissioksi. Uudet fotonit stimuloivat muita energisoituja atomeja tuottaen enemmän fotoneja, mikä aiheuttaa virityskaskadin.
Fotonit liikkuvat kohtisuorassa lasersauvan päissä sijaitseviin yhdensuuntaisiin peileihin nähden, mutta pysyvät lasersauvan sisällä. Yksi peili on läpäisevä, mikä mahdollistaa valon osittaisen poistumisen ontelosta. Tämä koherentin, monokromaattisen valon karkaava virta on lasersäde, jota käytetään materiaalin leikkaamiseen. Toinen peili- tai kuituoptiikkasarja ohjaa valon linssiin, joka kohdistaa valon materiaaliin.
Kolme pääasiallista leikkaamiseen käytettyä laseria ovat CO₂, Nd-YAG (neodyymi-yttrium-alumiini-granaatti) ja kuituoptiset laserit. Ne eroavat lasersäteen tuottamiseen käytetyistä materiaaleista.