ในการตัดด้วยการหลอมด้วยเลเซอร์ ชิ้นงานจะถูกหลอมเฉพาะที่ จากนั้นจึงถูกขับเคลื่อนออกไปด้านนอกด้วยการไหลของแก๊ส เนื่องจากการถ่ายโอนวัสดุเกิดขึ้นในสถานะของเหลวเท่านั้น กระบวนการนี้จึงเรียกว่าการตัดด้วยการหลอมด้วยเลเซอร์
ลำแสงเลเซอร์ที่ประกอบเข้ากับก๊าซตัดเฉื่อยที่มีความบริสุทธิ์สูง- จะทำให้วัสดุที่หลอมละลายหลุดออกจากรอยตัด ในขณะที่ตัวก๊าซเองไม่ได้มีส่วนร่วมในกระบวนการตัด การตัดด้วยเลเซอร์หลอมเหลวสามารถบรรลุความเร็วตัดที่สูงกว่าการตัดแบบไอ โดยทั่วไปพลังงานที่จำเป็นสำหรับการกลายเป็นไอจะสูงกว่าพลังงานที่ต้องใช้ในการละลายวัสดุ ในการตัดด้วยเลเซอร์หลอมเหลว ลำแสงเลเซอร์จะถูกดูดซับเพียงบางส่วนเท่านั้น ความเร็วตัดสูงสุดจะเพิ่มขึ้นตามกำลังเลเซอร์ที่เพิ่มขึ้น และลดลงเกือบจะผกผันเมื่อความหนาของแผ่นงานเพิ่มขึ้นและอุณหภูมิหลอมเหลวของวัสดุ สำหรับกำลังเลเซอร์ที่กำหนด ปัจจัยจำกัดคือแรงดันแก๊สที่รอยตัดและค่าการนำความร้อนของวัสดุ การตัดด้วยเลเซอร์หลอมทำให้เกิดการตัดแบบไร้ออกไซด์-สำหรับวัสดุที่เป็นเหล็กและไทเทเนียม ความหนาแน่นของพลังงานเลเซอร์ที่ทำให้เกิดการหลอมละลายแต่ไม่เกิดการระเหยคือระหว่าง 10⁴ W/cm² ถึง 10⁵ W/cm² สำหรับเหล็ก
