光ビームによって、大気中で透明材料を透過したり、鏡面で反射や絞りができる。このため、エネルギー密度が高いほか、制御もしやすく、微少な溶接や精密な溶接に適している。また、入熱量が少ないため、熱に対する歪が大きいステンレス鋼などにも使用可能で、非常に深い溶け込みが得られる。高融点の材料の溶接にも適しているが、材料の表面で反射される場合においては溶接できない。

発振器で発振されたレーザー光線は光路を通じて伝送され、集光レンズで適切なサイズへ集光され、材料に照射されるが、溶接金属部の酸化などを防ぐため、普通、シールドガスを溶接金属部へ吹き付けながら溶接する。