Le principe du nettoyage laser repose principalement sur l'effet thermique, l'effet photochimique et l'effet d'onde de choc générés par l'interaction entre le laser et la matière. Lorsque le faisceau laser irradie la surface du matériau, les polluants absorbent l'énergie laser et chauffent, se dilatent, se vaporisent ou se décollent rapidement, permettant ainsi le nettoyage.