เครื่องทำเครื่องหมายเลเซอร์ CO2 เป็นเครื่องที่ใช้ลำแสงเลเซอร์เพื่อทำเครื่องหมายบนพื้นผิวต่างๆ ของสารต่างๆ ได้อย่างถาวร ผลของการทำเครื่องหมายคือการเปิดเผยสารลึกผ่านการระเหยของสารบนพื้นผิว จึงสามารถแกะสลักลวดลาย เครื่องหมายการค้า วันที่ โลโก้ หรือข้อความที่สวยงามได้ ปัจจุบัน เครื่องทำเครื่องหมายเลเซอร์ CO2 ส่วนใหญ่ใช้ในสถานการณ์ที่ต้องการความแม่นยำและความเที่ยงตรงมากขึ้น นำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น อาหาร ยา แอลกอฮอล์ ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ วงจรรวม (IC) เครื่องใช้ไฟฟ้า การสื่อสารเคลื่อนที่ วัสดุก่อสร้าง ท่อ PVC เป็นต้น ข้อได้เปรียบหลักของเครื่องทำเครื่องหมายเลเซอร์ CO2 และเครื่องพิมพ์อิงค์เจ็ทคือไม่มีวัสดุสิ้นเปลืองและความคงทน
การทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์คือการใช้ลำแสงเลเซอร์เพื่อทำเครื่องหมายบนพื้นผิวของสารต่างๆ อย่างถาวร ผลของเครื่องหมายคือทำให้สารที่อยู่ลึกลงไปเผยให้เห็นผ่านการระเหยของสารบนพื้นผิว หรือ "แกะสลัก" ร่องรอยของสารบนพื้นผิวผ่านการเปลี่ยนแปลงทางเคมีและฟิสิกส์ที่เกิดจากพลังงานแสง หรือเพื่อเผาสารบางชนิดออกไปด้วยพลังงานแสงเพื่อแสดงรูปแบบและข้อความแกะสลักที่ต้องการ
มีหลักการที่ได้รับการยอมรับสองประการ:
การประมวลผลด้วยความร้อนเป็นลำแสงเลเซอร์ที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูง (ซึ่งเป็นการไหลของพลังงานที่เข้มข้น) ที่ฉายลงบนพื้นผิวของวัสดุที่ผ่านการประมวลผล พื้นผิวของวัสดุจะดูดซับพลังงานเลเซอร์และสร้างกระบวนการกระตุ้นความร้อนในบริเวณที่ฉายรังสี ทำให้อุณหภูมิของพื้นผิว (หรือการเคลือบ) ของวัสดุสูงขึ้น ส่งผลให้เกิดปรากฏการณ์ต่างๆ เช่น การเสียรูป การหลอมละลาย การสึกกร่อน และการระเหย
การประมวลผลแบบเย็นเกี่ยวข้องกับโฟตอนที่มีพลังงานสูง (รังสีอัลตราไวโอเลต) ซึ่งสามารถทำลายพันธะเคมีในวัสดุ (โดยเฉพาะวัสดุอินทรีย์) หรือสื่อโดยรอบ ทำให้วัสดุได้รับความเสียหายจากกระบวนการที่ไม่ใช้ความร้อน การประมวลผลแบบเย็นประเภทนี้มีความสำคัญเป็นพิเศษในการประมวลผลการทำเครื่องหมายด้วยเลเซอร์ เนื่องจากไม่ใช่การลอกด้วยความร้อน แต่เป็นการลอกแบบเย็นที่ไม่ก่อให้เกิดผลข้างเคียงจาก "ความเสียหายจากความร้อน" และทำลายพันธะเคมี ดังนั้น จึงไม่ก่อให้เกิดความร้อนหรือการเสียรูปจากความร้อนบนชั้นในและบริเวณใกล้เคียงของพื้นผิวที่ประมวลผล ตัวอย่างเช่น ในอุตสาหกรรมอิเล็กทรอนิกส์ เลเซอร์เอ็กไซเมอร์ใช้ในการเคลือบฟิล์มบางทางเคมีบนวัสดุพื้นผิว และสร้างร่องแคบบนวัสดุพื้นผิวเซมิคอนดักเตอร์