对于准分子激光切割机与聚合物材料之间的相互作用机理仍然存在着争论，问题主要集中在：光解切割过程是光化学过程还是光热过程或是两者并存的过程；激光切割机的激光能量、波长等参数与切割率间的关系；对于切割阈值的分析。

    光化学过程认为，由于准分子激光切割机具有很高的光子能量，高于部分聚合物的结合键能。在激光辐射的范围内，在材料吸收的光子流量超过阈值后，实现光解并产生化学键的断裂，但断键数量不断增加，碎片达到一定的浓度时，被刻蚀材料的体内压力和温度的急剧升高导致发生体爆炸，使得碎片离开基体，形成刻蚀。
    在光热过程的解释中认为，材料在被去除前，由于吸收紫外光光子能量产生电子和振动激励，导致温度的急剧升高并使得材料发生蒸发爆炸，实现切割。由于高聚物的热扩散很小，使得刻蚀仅发生在表面层，对周围材料的影响很小。

    这是激光切割机加工的另一重大特征。首先，在激光切割机加工过程中，激光与物质之间的能量转移是建立在多光子吸收的基础上，材料对能量的吸收与光子强度的3次方成正比，即能量的吸收高度依赖于激光强度I3.由于激光的强度在空间上一般呈高斯型分布，即入射激光经过聚焦后在焦斑中心的位置强度zui大，趋向于焦斑边缘时，强度逐渐减弱。如果调节入射激光束，使得焦斑的中心强度刚好满足材料的多光子电离阈值，则加工过程中的能量吸收和作用范围就被*于焦点中心位置处的很小一部分体积内，而非整个聚焦光斑所辐照的区域。
    例如，当入射激光切割机激光经过聚焦后的强度包络如中的虚线所示时，其相应的光斑直径（FWHM）值为1um，则加工过程中的光子吸收包络为图中的点划线所示。如果控制激光脉冲能量，使得中心强度的70%刚好满足光子吸收阈值，则相应的加工范围直径约为0. 35um.

    另外，如果将聚焦强度位于阈值附近的激光切割机激光射向某些透明材料的内部空间，当光束穿过表面行进时，一方面材料的透明特性使得光束的共振线性吸收可以忽略，另一方面，较低的光束强度又无法满足材料的多光子非线性吸收要求。因此，光束几乎可以毫无衰减地到达材料内部的聚焦点。事实上，入射激光唯有在该点位置才能获得较高的功率密度，发生多光子吸收和电离，从而实现材料内部三维空间上任意部位的超精细加工，使得激光切割机加工过程具有严格的空间定位选择能力。 
    由于激光切割机的脉冲持续时间非常短，能量在时间上高度集中。在同等能量的情况下，激光切割机的峰值强度大于纳秒长脉冲的1 05倍。因此激光切割机加工所需的脉冲能量阈值一般为毫焦耳或微焦耳量级，较传统激光加工消耗的光能量低。