Berbagai jenis peralatan pemotongan laser bervariasi dalam jenis laser yang mereka gunakan dan cara laser bergerak selama operasi. Jenis utama laser yang digunakan untuk memotong adalah laser karbon dioksida (CO2) dan laser solid-state menggunakan media penguatan kaca atau kristal yang didoping dengan neodymium (Nd). Konfigurasi fisik mesin pemotong laser dapat dikategorikan ke dalam tiga kategori, yang disebut optik terbang, material bergerak, dan sistem hibrida. Output dari laser dapat berupa pulsa atau kontinu. Beberapa sistem pemotongan laser, yang disebut laser mikrojet, menggabungkan pancaran air yang membantu proses pemotongan.
Laser CO2 adalah jenis laser gas yang menggunakan media penguatan yang terdiri dari karbon dioksida, nitrogen, dan helium dan mungkin juga mengandung hidrogen, xenon, atau uap air. Media gain bersemangat, atau dipompa, oleh listrik untuk menghasilkan seberkas cahaya inframerah. Mereka dapat memiliki daya yang sangat tinggi, dengan beberapa laser CO2 industri yang menghasilkan output beberapa kilowatt. Peralatan pemotongan laser menggunakan laser CO2 digunakan pada logam seperti baja dan aluminium serta bahan lainnya, termasuk plastik, kain, dan kayu.
Laser yang didoping neodymium adalah laser yang menggunakan media penguatan padat yang didoping dengan neodymium logam tanah jarang, yang dipompa dengan cahaya dari laser dioda atau lampu flash. Media yang paling umum adalah yttrium aluminium garnet (Y3Al5O12) yang didoping neodymium, atau Nd:YAG. Bahan neodymiumm-doped lainnya yang digunakan dalam laser adalah yttrium orthovanadate (YVO4), yttrium lithium fluoride (LiYF4), dan kaca yang terutama terdiri dari silikon dioksida (SiO2). Laser ini juga bisa sangat kuat dan digunakan terutama untuk memotong logam dan keramik.
Sebagian besar peralatan pemotongan laser dikonfigurasi dengan salah satu dari tiga cara. Dalam laser material yang bergerak, material yang dikerjakan bersifat mobile. Dalam laser optik terbang, bahan yang dikerjakan tidak bergerak sementara laser bergerak di atasnya pada kedua sumbu horizontal. Dalam laser hibrida, benda kerja digerakkan pada satu sumbu horizontal, biasanya yang lebih panjang dari keduanya, sedangkan laser bergerak pada sumbu horizontal lainnya. Demikian pula, peralatan pemotongan laser yang dapat memotong lebih banyak sumbu, yang disebut pemotong laser multisumbu, memiliki desain yang bervariasi menurut apakah benda kerja atau kepala pemotong digerakkan pada masing-masing sumbunya.
Setiap konfigurasi memiliki keunggulan yang berbeda. Mesin optik terbang lebih cepat dari jenis lainnya. Laser material bergerak adalah yang paling lambat, tetapi memiliki sistem optik yang lebih sederhana. Laser hibrida lebih cepat daripada laser material yang bergerak, tetapi memiliki efisiensi daya yang lebih baik dan optik yang tidak terlalu rumit dibandingkan mesin optik terbang.
Sinar laser yang memotong dapat berdenyut, menembakkan serangkaian pulsa cahaya yang singkat namun cepat. Laser berdenyut berguna untuk aplikasi yang membutuhkan keluaran energi tinggi yang hanya berlangsung dalam waktu singkat. Mereka juga digunakan untuk bahan peka panas yang akan berisiko meleleh jika terkena sinar kontinu. Balok berdenyut juga digunakan dalam mikrojet laser, di mana pancaran air membantu mengarahkan sinar dan mendinginkan material yang sedang dikerjakan.