Laser adalah singkatan dari "light amplification by stimulated emission of radiation". Selain aplikasi pemotongan, laser juga digunakan untuk penyambungan, perlakuan panas, inspeksi, dan pembuatan bentuk bebas. Pemotongan laser berbeda dari proses pemesinan laser lainnya karena memerlukan kepadatan daya yang lebih tinggi tetapi waktu interaksi yang lebih singkat.
Laser dihasilkan oleh sumber cahaya berintensitas tinggi di dalam rongga laser reflektif, yang berisi batang laser yang menghasilkan radiasi. Sumber cahaya menstimulasi atom-atom batang laser saat mereka menyerap panjang gelombang cahaya dari sumber cahaya. Cahaya tersusun dari kumpulan kecil foton yang menghantam atom-atom media yang tahan lama dan memberi energi pada mereka. Atom-atom foton yang berenergi, mengeluarkan dua foton lagi dengan panjang gelombang, arah, dan fase yang sama, yang disebut emisi terstimulasi. Foton-foton baru menstimulasi atom-atom berenergi lainnya yang menghasilkan lebih banyak foton, yang menyebabkan serangkaian eksitasi.
Foton bergerak tegak lurus terhadap cermin paralel yang terletak di ujung batang laser tetapi tetap berada di dalam batang laser. Satu cermin bersifat transmisif, yang memungkinkan sebagian cahaya keluar dari rongga. Aliran cahaya monokromatik yang koheren ini adalah sinar laser yang digunakan untuk memotong material. Seperangkat cermin atau serat optik lainnya mengarahkan cahaya ke lensa yang memfokuskan cahaya ke dalam material.
Tiga jenis utama laser yang digunakan untuk pemotongan adalah laser CO₂, Nd-YAG (Neodymium Yttrium-Aluminium-Garnet), dan laser serat optik. Ketiga jenis laser ini berbeda dalam bahan yang digunakan untuk menghasilkan sinar laser.