Sono macchine che usano un raggio laser come fonte di calore, il raggio è focalizzato sul materiale in lavorazione tramite lenti raggiungendo densità di potenza superiore a 1 MW⁄mm2 .
Interagendo con il materiale in lavorazione, l'energia dei fotoni viene assorbita localmente dallo stesso provocando un rapido aumento di temperatura, che porta a fusione o ebollizione e quindi asportando, il materiale senza contatto meccanico, il materiale fuso per vaporizzazione o meccanismi ablazione.
Risulta per questo particolarmente indicato per lavorare leghe ad alta resistenza termica, carburi, compositi fibro-rinforzati, ceramici e stelliti.