Ablacja laserowa krótkich impulsów (femtosekundowych, pikosekundowych a w niektórych przypadkach nanosekundowych) jest w pewnym uproszczeniu sublimacją, czyli przejściem ze stanu stałego do gazowego, jednak z zastrzeżeniem, że czas trwania impulsu jest dużo krótszy niż czas pochłaniania energii przez obrabiany materiał. Dzięki temu prawie nie występuje konwekcja cieplna w materiale, ani strefa zniszczenia termicznego materiału. Dzięki użyciu promieniowania o małej długości i krótkotrwałych impulsów, koncentracja i absorpcja energii jest tak wysoka, że poddaje się jej praktycznie każdy materiał, wliczając w to wszystkie metale, polimery, materiały ceramiczne, szkło, a nawet diament. Każdy impuls tworzy plazmę, bardzo gorący gaz składający się ze zjonizowanych cząsteczek, który rozprzestrzenia się gwałtownie z miejsca powstania i tym samym odprowadza większość energii cieplnej.
