激光打標機系統按照其工作方式可分為兩類：連續激光以及脈沖激光。與連續激光打標機相比，脈沖激光打標機的閾值條件較低，在輸入泵浦能量一定的情況下，脈沖激光可以輸出較高的脈沖能量。如果用泵浦能量比以前更大的脈沖模式激發激光器，激光器會輸出更高的峰值，這樣作為激光打標機核心部件的激光器就是超脈沖激光器。

使用超脈沖技術的激光打標機可以在不增加成本的情況下獲得相對較高的功率和相對較窄的脈沖寬度，但要獲得非常高的峰值功率或非常窄的脈沖寬度，必須使用激光打標機激光調Q技術。調q技術是指按照規定的程序改變腔內損耗因子的方法。在泵浦開始時，使光腔具有高損耗因子，提高了激光產生的閾值。由于閾值較高，不能產生激光振蕩，因此亞穩態的粒子數可以積累到一定水平。然后，空腔內的損耗在適當的時候突然降低，閾值也隨之降低。有時，反轉粒子的數量大大超過閾值，受激輻射迅速增強。因此，在很短的時間內，儲存在上層能級的粒子的能量轉化會轉化激光能量，形成強激光巨脈沖輸出。

超脈沖激光打標機具有激光輸出脈寬窄、峰值功率高等特點，具有應用于加工玻璃、皮革、陶瓷等閾值要求高、熱擴散要求低的材料的優勢。激光打標機采用的熱處理是指當激光束照射物體表面時，引起快速加熱，從而改變物體特性或使材料熔化蒸發的過程。在激光打標加工過程中，作用在材料上的激光能量必須大于破壞材料所需的能量，大于材料的損傷閾值。

由于玻璃、皮革、陶瓷等材料的損傷閾值較高，而對于玻璃來說，轉化為吸熱的能量在玻璃內部傳遞不均勻，會產生熱應力，使玻璃爆裂。對于皮革來說，皮革加工的邊緣被熱傳導能量燃燒。對于陶瓷來說，最外層的陶瓷是一層搪瓷，在性能上相當于玻璃。因此，這些材料必須使用超脈沖工作模式的激光打標機。

當激光打標機的激光束投射到材料表面時，部分能量被反射，部分被吸收，部分被透射，這取決于材料類型和激光打標機的波長。在到達材料表面的光能中，被材料吸收的部分對材料加工是有用的。光能以電子和原子振動激發的形式被吸收，并轉化為熱能，熱能擴散到鄰近的原子。隨著激光打標機的運行，越來越多的光子被吸收，材料的溫度不斷升高，從而增加了光能吸收的比例。