激光切割機(jī)在工作的過程中，其激光是一種光，與其他自然光一樣，是由原子(分子或離子等)躍遷產(chǎn)生的。 但它與普通光不同是激光僅在極短的時間內(nèi)依賴于自發(fā)輻射，此后的過程*由激輻射決定，因此激光具有非常純正的顏色，幾乎無發(fā)散的方向性、*的發(fā)光強(qiáng)度和高相干性。
激光切割機(jī)的應(yīng)用激光聚焦后產(chǎn)生的高功率密度能量來實(shí)現(xiàn)，在計(jì)算機(jī)的控制下，在進(jìn)行使用時通過脈沖使得激光器放電，從而輸出受控的重復(fù)高頻率的脈沖激光，形成一定頻率，一定脈寬的光束，該脈沖激光束經(jīng)過光路傳導(dǎo)及反射并通過聚焦透鏡組聚焦在加工物體的表面上，形成一個個細(xì)微的、高能量密度光斑，焦斑位于待加工面附近，以瞬間高溫熔化或氣化被加工材料。每一個高能量的激光脈沖瞬間把物體表面濺射出一個細(xì)小的孔，在計(jì)算機(jī)控制下，激光加工頭與被加工材料按預(yù)先繪好的圖形進(jìn)行連續(xù)相對運(yùn)動打點(diǎn)，這樣會把物體加工成想要的形狀。
激光切割機(jī)在進(jìn)行切割的過程中，其光束會有效的經(jīng)過切割頭的透鏡聚焦成一個很小的焦點(diǎn)，這樣會使得焦點(diǎn)達(dá)到高的功率密度，其中切割頭固定在z軸上。這時，光束輸入的熱量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過被材料反射、傳導(dǎo)或擴(kuò)散的部分熱量，材料很快被加熱到熔化與汽化溫度，與此同時，一股高速氣流從同軸或非同軸側(cè)將熔化及汽化了的材料吹出，形成材料切割的孔洞。隨著焦點(diǎn)與材料的相對運(yùn)動，使孔洞形成連續(xù)的寬度很窄的切縫，完成材料的切割。
衍射會使光束在傳播過程中發(fā)生橫向擴(kuò)展，該現(xiàn)象存在于所有的光學(xué)系統(tǒng)中，能夠決定這些系統(tǒng)在性能方面的理論極限值。由于高斯光束呈“錐形”和光波的衍射作用，當(dāng)光路長度變化時，作用在透鏡表面的光束直徑時刻發(fā)生著變化，這會引起焦點(diǎn)大小和焦點(diǎn)深度的變化，但對焦點(diǎn)位置的影響很小。如果焦點(diǎn)大小和焦點(diǎn)深度在連續(xù)加工中發(fā)生變化，必然會對加工產(chǎn)生很大影響，比如，會造成切割縫寬度不一致、在相同切割功率下會割不透或燒蝕板材等 。