激光雕刻加工是激光系統最常用的應用。根據激光束與材料相互作用的機理，大體可將激光加工分為激光熱加工和光化學反應加工兩類。激光熱加工是指利用激光束投射到材料表面產生的熱效應來完成加工過程，包括激光焊接、激光雕刻切割、表面改性、激光鐳射打標、激光鉆孔和微加工等；光化學反應加工是指激光束照射到物體，借助高密度激光高能光子引發或控制光化學反應的加工過程。包括光化學沉積、立體光刻、激光雕刻刻蝕等。
激光熱處理：在汽車工業中應用廣泛，如缸套、曲軸、活塞環、換向器、齒輪等零部件的熱處理，同時在航空航天、機床行業和其它機械行業也應用廣泛。我國的激光熱處理應用遠比國外廣泛得多。使用的激光器多以YAG激光器，CO2激光器為主；
.激光快速成型：將激光加工技術和計算機數控技術及柔性制造技術相結合而形成。多用于模具和模型行業。使用的激光器多以YAG激光器、CO2激光器為主；
.激光涂敷：在航空航天、模具及機電行業應用廣泛。使用的激光器多以大功率YAG激光器、CO2激光器為主。
根據激光切割工藝參數的影響情況來改進工藝，如：增加輔助氣體對切割熔渣的吹力；加入造渣劑提高熔體的流動性；增加輔助能源，繞線機并改善能量之間的耦合；以及改用吸收率更高的激光切割。
激光切割將向高度自動化、智能化方向發展洗車機。將CAD/CAPP/CAM以及人工智能運用于激光切割，研制出高度自動化的多功能激光加工系統。
