Ukiran kayu laser persis seperti yang terdengar: menggunakan laser untuk menempatkan gambar ke permukaan kayu. Meskipun ini mungkin tampak sangat sederhana, itu tidak sesederhana kelihatannya. Kayu yang berbeda memerlukan suhu dan daya laser yang berbeda agar dapat diukir dengan benar. Selain itu, sedikit variasi pada kayu dapat dengan mudah menyebabkan ketidaksempurnaan atau dapat membuat kayu terbakar. Secara umum, kayu yang lebih keras lebih mudah dan lebih konsisten saat diukir dengan laser; kayu lunak jauh lebih sulit dan permukaan kayu komposit sangat tidak menentu.
Mesin khusus, yang dirancang untuk bekerja hanya pada kayu, melakukan sebagian besar pengukiran kayu laser. Ada dua jenis utama mesin. Beberapa adalah mesin yang menggunakan kode proses manufaktur umum, yang disebut kontrol numerik komputer (CNC), dan memerlukan pelatihan khusus baik untuk kode dan untuk mengoperasikannya. Yang lain bekerja lebih seperti printer komputer. Mesin-mesin ini membutuhkan lebih sedikit pengetahuan untuk digunakan, tetapi mereka sering kekurangan beberapa keserbagunaan yang ditemukan di mesin CNC.
Salah satu tantangan terbesar pengukiran kayu laser adalah kayu itu sendiri. Kayu keras, seperti maple atau mahoni, bekerja paling baik. Bahan dari pohon-pohon ini solid dan konsisten di seluruh kayu. Ini berarti, saat laser membakar ke permukaan, kekuatan kayu tidak berubah. Jika kayu menjadi lebih keras, laser tidak akan memiliki kekuatan untuk mengukir dengan benar; jika lebih lembut, laser akan memotong terlalu dalam.
Kayu lunak memberikan lebih banyak tantangan untuk pengukiran kayu laser. Kayu-kayu ini, seperti pinus, kurang seragam dibandingkan kayu keras. Butir kayu dapat berubah dan kekuatan relatif material lebih mungkin berubah saat laser memotong kayu. Hal ini menyebabkan masalah seperti kualitas ukiran yang buruk, kebakaran kecil atau bahkan bagian kayu yang menguap. Karena alasan inilah sebagian besar pengukiran laser yang dilakukan pada kayu pinus tidak menembus jauh ke permukaan.
Ada banyak kegunaan umum dari ukiran kayu laser. Dalam proses manufaktur, seperti membuat hiasan pada furnitur kayu, penggunaan laser lebih disukai daripada teknik konvensional. Laser menghasilkan lebih sedikit limbah dan biasanya jauh lebih cepat daripada pengukiran fisik. Selain itu, kurangnya kontak fisik antara benda kerja dan laser berarti ada lebih sedikit keausan pada mesin, sehingga biaya perawatannya lebih murah.
Pada tingkat yang lebih artistik, adalah mungkin untuk menggambarkan hampir semua hal dalam ukiran kayu laser. Karena proses ini dikendalikan oleh komputer dan dipotong oleh laser, detail halus yang tersedia jauh melampaui apa yang mungkin dilakukan dengan ukiran fisik. Ini berarti bahwa hal-hal seperti foto atau lukisan dapat dipindahkan langsung ke permukaan kayu tanpa kehilangan detail.