L'oxycoupage utilise de l'oxygène comme gaz de coupe, qui est soufflé dans la fente de coupe à une pression pouvant atteindre 6 bars. L'oxygène brûle et oxyde le métal fondu. L'énergie libérée par cette réaction chimique renforce l'action du faisceau laser. L'oxycoupage autorise des vitesses de coupe très élevées et permet l'usinage de tôles épaisses et d'acier de construction.

La découpe par fusion utilise de l'azote ou de l'argon comme gaz de coupe. Le gaz est soufflé dans la fente de coupe à une pression comprise entre 2 et 20 bars, mais il ne réagit pas avec la surface du métal, à la différence de l'oxycoupage. Ce procédé de découpe a l'avantage de produire des bords de coupe exempts de bavures et d'oxydation et de ne nécessiter presque aucune retouche.

La découpe laser par sublimation est utilisée pour les tâches de découpe fine, nécessitant des bords de coupe de très bonne qualité. Dans le cadre de ce procédé, le laser vaporise la matière en réduisant au maximum la fusion. La matière vaporisée génère une pression élevée dans la fente de coupe, laquelle expulse la masse fondue vers le haut et vers le bas. Le gaz de process – azote, argon ou hélium – isole les surfaces de coupe par rapport à l'environnement et permet d'éviter l'oxydation des bords de coupe.

La découpe fine au faisceau laser consiste à réaliser des perçages individuels juxtaposés avec de l'énergie laser pulsée ; ces perçages se chevauchent entre 50 et 90 % et forment une fente de coupe. La brièveté des impulsions produit des puissances d'impulsion crête très élevées et des intensité de rayonnement extrêmes sur la surface de la pièce. Avantage : le réchauffement du composant est très faible, ce qui permet de découper des pièces même extrêmement fines sans distorsion thermique.

La lumière laser possède des propriétés particulières qui sont indispensables à son utilisation en tant qu’outil : elle est monochromatique, c’est-à-dire que toutes ses ondes lumineuses présentent la même longueur d’onde. A l'intérieur du faisceau laser, toutes les ondes lumineuses oscillent en outre de manière synchrone (cohérence) et ont une trajectoire pratiquement parallèle. Cette propriété explique que le faisceau ne s'élargisse que faiblement. L’intensité de rayonnement du faisceau laser est très fortement supérieure à celle des sources lumineuses conventionnelles.

Une fois guidé, formé et concentré, le faisceau laser devient un outil de fabrication idéal. Contrairement aux outils massifs utilisés dans d’autres procédés, qui exercent des forces énormes sur la tôle, le faisceau laser travaille sans contact et donc sans usure. Les lasers peuvent créer des contours et des structures très précis et ne réchauffent la matière que localement. Le reste de la pièce subit une charge thermique minime, voire nulle. Cet outil flexible permet de créer les formes et les contours les plus divers – sur une seule et même machine.

Là où le faisceau laser focalisé entre en contact avec la pièce à usiner, il réchauffe la matière au point de la faire fondre ou de la vaporiser. Dès que le faisceau a complètement transpercé la pièce, le processus de découpe peut commencer : le faisceau laser se déplace le long du contour de la pièce et fait fondre la matière en continu. Un flux de gaz souffle généralement la masse fondue hors de la fente de coupe vers le bas. La fente de coupe est à peine plus large que le faisceau laser focalisé lui-même. Dans le cas du perçage laser, une impulsion laser courte présentant une intensité de rayonnement élevée fait fondre et vaporise la matière. La forte pression générée par le processus chasse la masse fondue hors de la perforation.