激光除鏽的原理是激光清洗：脈衝Nd：YAG激光器的清洗過程依賴於激光產生的光脈衝的特性，是基於高強度光束、短脈衝激光和汙染層相互作用引起的光物理反應，其物理原理可概括如下：

(A)激光發出的光束被待處理表麵的受汙染層吸收。

b)吸收大量能量會形成迅速膨脹的等離子體(高度電離的不穩定氣體)，產生衝擊波。

c)衝擊波將汙染物轉化為碎片並被清除。

D)光脈衝的寬度必須足夠短，以避免熱的積累破壞處理後的表麵。

E)實驗結果表明，當金屬表麵存在氧化物時，金屬表麵會產生等離子體。

隻有當能量密度高於閾值時才會產生等離子體，這取決於被去除的汙染層或氧化層。這種閾值效應對於在保證襯底材料安全的條件下有效地清洗基片材料是非常重要的。等離子體的出現有二個閾值。如果能量密度超過這個閾值，襯底材料就會被破壞。為了保證襯底材料的安全進行有效清洗，必須根據情況調整激光參數，使光脈衝的能量密度嚴格介於兩個閾值之間。

每個激光除鏽機脈衝去除一定厚度的汙染層。如果汙染層較厚，需要多個脈衝來清洗。清潔表麵所需的脈衝數量取決於表麵汙染的程度。兩個閾值產生的一個重要結果是清洗的自我控製。能量密度超過一個閾值的光脈衝將去除汙染物，直到襯底材料達到。然而，由於其能量密度低於襯底材料的失效閾值，基片不會被破壞。