Prinsip pembersihan laser terutamanya berdasarkan kesan haba, kesan fotokimia, dan kesan gelombang kejutan yang dihasilkan oleh interaksi antara laser dan jirim. Apabila pancaran laser disinari ke permukaan bahan, bahan pencemar menyerap tenaga laser dan dengan cepat memanaskan, mengembang, mengewap atau mengelupas, dengan itu mencapai pembersihan.