對于準分子激光切割機與聚合物材料之間的相互作用機理仍然存在著爭論，問題主要集中在：光解切割過程是光化學過程還是光熱過程或是兩者并存的過程；激光切割機的激光能量、波長等參數與切割率間的關系；對于切割閾值的分析。

    光化學過程認為，由于準分子激光切割機具有很高的光子能量，高于部分聚合物的結合鍵能。在激光輻射的范圍內，在材料吸收的光子流量超過閾值后，實現光解并產生化學鍵的斷裂，但斷鍵數量不斷增加，碎片達到一定的濃度時，被刻蝕材料的體內壓力和溫度的急劇升高導致發生體爆炸，使得碎片離開基體，形成刻蝕。
    在光熱過程的解釋中認為，材料在被去除前，由于吸收紫外光光子能量產生電子和振動激勵，導致溫度的急劇升高并使得材料發生蒸發爆炸，實現切割。由于高聚物的熱擴散很小，使得刻蝕僅發生在表面層，對周圍材料的影響很小。

    這是激光切割機加工的另一重大特征。首先，在激光切割機加工過程中，激光與物質之間的能量轉移是建立在多光子吸收的基礎上，材料對能量的吸收與光子強度的3次方成正比，即能量的吸收高度依賴于激光強度I3.由于激光的強度在空間上一般呈高斯型分布，即入射激光經過聚焦后在焦斑中心的位置強度zui大，趨向于焦斑邊緣時，強度逐漸減弱。如果調節入射激光束，使得焦斑的中心強度剛好滿足材料的多光子電離閾值，則加工過程中的能量吸收和作用范圍就被*于焦點中心位置處的很小一部分體積內，而非整個聚焦光斑所輻照的區域。
    例如，當入射激光切割機激光經過聚焦后的強度包絡如中的虛線所示時，其相應的光斑直徑（FWHM）值為1um，則加工過程中的光子吸收包絡為圖中的點劃線所示。如果控制激光脈沖能量，使得中心強度的70%剛好滿足光子吸收閾值，則相應的加工范圍直徑約為0. 35um.

    另外，如果將聚焦強度位于閾值附近的激光切割機激光射向某些透明材料的內部空間，當光束穿過表面行進時，一方面材料的透明特性使得光束的共振線性吸收可以忽略，另一方面，較低的光束強度又無法滿足材料的多光子非線性吸收要求。因此，光束幾乎可以毫無衰減地到達材料內部的聚焦點。事實上，入射激光唯有在該點位置才能獲得較高的功率密度，發生多光子吸收和電離，從而實現材料內部三維空間上任意部位的超精細加工，使得激光切割機加工過程具有嚴格的空間定位選擇能力。 
    由于激光切割機的脈沖持續時間非常短，能量在時間上高度集中。在同等能量的情況下，激光切割機的峰值強度大于納秒長脈沖的1 05倍。因此激光切割機加工所需的脈沖能量閾值一般為毫焦耳或微焦耳量級，較傳統激光加工消耗的光能量低。