לייזר הוא סוג של אור, אשר, כמו אור טבעי אחר, נוצר על ידי מעבר של אטומים (מולקולות או יונים וכו'). עם זאת, הוא שונה מאור רגיל בכך שלייזר מסתמך רק על קרינה ספונטנית בזמן הקצר מאוד, והתהליך שלאחר מכן נקבע לחלוטין על ידי קרינה מגורה. לכן, ללייזר צבע טהור מאוד, כמעט ללא כיווניות שונה, עוצמת אור גבוהה במיוחד וקוהרנטיות גבוהה.
חיתוך לייזר מושג על ידי הפעלת אנרגיה בצפיפות הספק גבוהה שנוצרת על ידי מיקוד לייזר. תחת שליטה של מחשב, הלייזר משוחרר על ידי פולסים, ובכך מוציא לייזרים פולסים בתדר גבוה מבוקרים ליצירת קרן בתדר מסוים ורוחב פולסים מסוים. קרן הלייזר הפועמת מועברת ומשתקפת דרך הנתיב האופטי וממוקדת על פני האובייקט המעובד דרך קבוצת עדשות ממקדת, ויוצרת כתם עדין בעל צפיפות אנרגיה גבוהה. הנקודה המוקדית ממוקמת בסמוך למשטח המיועד לעיבוד, והחומר המעובד נמס או מאדה בטמפרטורה גבוהה מיידית. כל פעימת לייזר באנרגיה גבוהה מקרטעת מיד חור זעיר על פני האובייקט. בשליטה ממוחשבת, ראש עיבוד הלייזר והחומר המעובד מבצעים תנועה רציפה יחסית וניקוד לפי הגרפיקה המשורטטת מראש, כך שהאובייקט יעובד לצורה הרצויה.
פרמטרי התהליך (מהירות חיתוך, כוח לייזר, לחץ גז וכו') ומסלול התנועה במהלך החיתוך נשלטים על ידי מערכת ה-CNC, והסיגים בתפר החיתוך מועפים על ידי גז עזר בלחץ מסוים.