Trong quá trình cắt nóng chảy bằng laser, phôi được nấu chảy cục bộ và sau đó được đẩy ra ngoài bằng dòng khí. Bởi vì quá trình chuyển vật liệu chỉ xảy ra ở trạng thái lỏng nên quá trình này được gọi là cắt nóng chảy bằng laser.
Chùm tia laze kết hợp với khí cắt trơ có độ tinh khiết cao-sẽ đẩy vật liệu nóng chảy ra khỏi rãnh cắt, trong khi bản thân khí đó không tham gia vào quá trình cắt. Cắt nóng chảy bằng laser có thể đạt được tốc độ cắt cao hơn so với cắt bay hơi. Năng lượng cần thiết cho quá trình hóa hơi thường cao hơn năng lượng cần thiết để làm tan chảy vật liệu. Trong quá trình cắt nóng chảy bằng laser, chùm tia laser chỉ bị hấp thụ một phần. Tốc độ cắt tối đa tăng khi tăng công suất laser và giảm gần như ngược lại khi tăng độ dày tấm và nhiệt độ nóng chảy vật liệu. Đối với một công suất laser nhất định, các yếu tố giới hạn là áp suất khí tại vết cắt và độ dẫn nhiệt của vật liệu. Cắt nóng chảy bằng laze có thể tạo ra các vết cắt không chứa oxit-đối với vật liệu kim loại màu và titan. Mật độ năng lượng laser tạo ra sự nóng chảy nhưng không bay hơi là từ 10⁴ W/cm² đến 10⁵ W/cm² đối với thép.
