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Um die vielfältigen Anforderungen zu erfüllen, arbeitet man überwiegend mit drei Lasertypen: dem Kohlendioxidlaser (Gaslaser), dem Neodymlaser (Festkörperlaser) und dem Excimerlaser (Gaslaser).
Der Kohlendioxidlaser (CO2-Laser) stellt die bisher wichtigste Strahlquelle für die Fertigung dar. Er arbeitet im Infrarotbereich und wird sowohl kontinuierlich als auch gepulst betrieben. Er besitzt einen guten Wirkungsgrad von bis zu 20 %. Sein Strahl lässt sich unter 1/10 Millimeter bündeln, was bei hohen Ausgangsleistungen zu enormen Leistungsdichten führt. Bei Stahlblechen lassen sich damit Schnitt- und Schweißgeschwindigkeiten von einigen Metern pro Minute erreichen. So wird der CO2-Laser vor allem zur Bearbeitung mittlerer und größerer Werkstück eingesetzt, wobei sich ein Großteil der Anwendungen auch heute noch auf Schneid- und Schweißarbeiten sowie Materialhärtungen in der Automobilindustrie und ihren Zulieferern konzentriert. Industrielle CO2-Laser sind relativ großvolumige Geräte. Kosten und apparativer Aufwand setzen den Anwendungen daher gewisse Grenzen.
Der Neodymlaser arbeitet ebenfalls im Infrarotbereich, allerdings bei geringerer Wellenlänge und Strahlleistung. Er wird vorwiegend im Pulsbetrieb gefahren. Das sich seine Strahlung aufgrund der geringen Wellenlänge noch schärfer bündeln lässt, kommt dieser Laser hauptsächlich in der Feinwerktechnik, der Optik und der Elektronik zum Einsatz. Man kann mit ihm fast alle metallischen und nichtmetallischen Werkstoffe schneiden, mikrobohren oder schweißen. Auch zur Markierung oder Beschriftung von z.B. Gläsern oder Schmuck durch Aufschmelzen oder Verdampfen von material werden Neodymlaser verwendet. Außerdem lässt sich die Strahlung gut durch Quarzfasern leiten, sodass sie direkt an Industrieroboter gekoppelt werden kann.
Der Excimerlaser sendet seine energiereiche, kurzwellige UV-Strahlung in kurzen Pulsen von nur wenigen Nanosekunden Länge aus. Sie lässt sich bis unter einen Mikrometer bündeln und wird überwiegend dazu benutzt, Mikrostrukturen zu trennen oder feinste Löcher, z. B. für Sieb und Düsen, zu bohren. In der Mikroelektronik wird die gepulste Strahlung ausgenutzt, um Mikrostrukturen in der Halbleitertechnik aufzubauen. Zukunftsweisend ist die Möglichkeit, durch Photoablation (Materialabtragung ohne Umgebungserwärmung) ganze Schaltkreise aus Mikrochips herauszuarbeiten.
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