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激光束聚焦成很小的光点其小直径可小于0.1mm），使焦点处达到很高的功率密度可超过106W／cm2)。这时光束输入（由光能转换）的热量远远超过被材料反射、传导或扩散部分，材料很快加热至汽化湿度，蒸发形成孔洞。随着光束与材料相对线性移动，使孔洞连续形成宽度很窄（如0.1mm左右）的切缝。切边热影响很小，基本没有工件变形。
切割过程中还添加与被切材料相适合的辅助气体。钢切割时得用氧作为辅助气体与溶融金属产生放热化学反应氧化材料，同时帮助吹走割缝内的熔渣。切割聚一类塑料使用压缩空气，棉、纸等材料切割使用惰性气体。进入喷嘴的辅助气体还能冷却聚焦透镜，防止进入透镜座内污染镜片并导致镜片过热。
氧气和氮气经常用作切割气体。气体的纯度和气压影响切割效果。
采用氧气火焰切割时，气体纯度需达到 99.95 %。钢板越厚，采用的气体气压越低。
采用氮气熔化切割时，气体纯度需要达到 99.995 %（理想情况是 99.999 %），三维激光切割加工厂家，熔化切割厚钢板时需要更高的气压。
在激光切割早期，使用者必须通过试运转自行决定加工参数的设置。现在，成熟的加工参数被存储在切割系统的控制装置中。对于每一种材料类型和厚度，都有对应的数据。技术参数表使得即使不熟悉这种技术的人也能顺利操作激光切割设备。
