当聚焦的激光束照到工件上时，照射区域会急剧升温以使材料熔化或者气化。一旦激光束穿透工件，切割过程就开始了：激光束沿着轮廓线移动，同时将材料熔化。通常会用一股喷射气流将熔融物从切口吹走，在切割部分和板架间留下一条窄缝，窄缝几乎与聚焦的激光束等宽。火焰切割是切割低碳钢时采用的一种标准工艺，采用氧气作为切割气体。氧气加压到高达6bar 后吹进切口。在那里，被加热的金属与氧气发生反应：开始燃烧和氧化。化学反应释放大量的能量（达到激光能量的五倍）辅助激光束进行切割。
各种类型的木材（包括胶合板和MDF）都可以用激光切割，但是某些油性木材存在被引燃的风险，使用时应特别注意。酸、PMMA和Lucite都是透明塑料。使用激光切割时可以保证边缘有很好的光洁度，看起来就像用刀切的奶油。聚甲醛是工程领域中使用率很高的塑料，可用于齿轮、导向和滑动元件、器械、食品包装等。利用激光进行复杂切割的能力，有助于聚甲醛在诸多领域更为广泛的使用。由于其易碎和反射特性，激光切割玻璃似乎是不可能完成的任务。但是，激光切割机可以切割玻璃。
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