激光脱毛依据选择性的光热动力学原理，通过调节激光波长能量脉宽，使激光准确到达毛发的根部毛囊，光能被吸收后转化为能够破坏毛囊组织的热能，使毛发失去再生能力，继而实现持久绝毛。
激光主要对毛发黑色素起作用，毛发越粗、越黑就越容易被破坏，细软、色浅的毛发则相对较难脱去，因此，不同部位脱毛所需的激光波长和能量必须有所不同。例如，腋毛较粗、颜色较深，对应的695nm波长的激光，而唇毛细软、色较浅，能够有效脱除又能保护皮肤的激光则是755nm的紫翠玉宝石激光或者长脉宽双波激光。
激光亮度高、能量密度大，照射时近似于让皮肤经历一次集中的暴晒，为了防止表皮损伤，脱毛时需采用表皮冷却装置。目前的激光脱毛常用的冷却方式分接触式冷却和非接触式冷却2种。接触式冷却需涂抹凝胶等外用产品，非接触式冷却通过喷射冷风、液氮等进行冷却，从体验感而言，非接触式冷却比接触式冷却舒适性更佳。