激光精細刻劃系統主要由激光器、激光聚焦與成像光學系統、平移臺和驅動系統、輸入/輸出控制卡、計算機和控制軟件等組成。

　　激光器輸出高峰值功率的激光，經擴束鏡和物鏡形成直徑很小的光斑并聚焦到物件的表面，在局部形成高能量密度的光輻照，材料吸收一部分光能，并將其轉換成熱量，熱量會通過材料傳導使物件氣化，達到打標的目的。激光器的功率強度和脈寬是影響激光束與材料相互作用的關鍵因素，強度越強，脈寬越窄，刻劃越深。聚焦斑點的大小和質量是影響激光精細刻劃的重要因素，激光聚焦的大小還受激光光束質量的影響，因此聚焦光斑的大小決定激光精細刻劃線條的粗細。

　　 激光精細刻劃機的工作過程：激光束經過振鏡系統，再經物鏡聚焦于物件的表面，計算機控制振鏡運動，實現光束按照設定的路徑移動并在物件表面形成刻蝕。

　　鉆石激光微刻機的工作過程：光學系統將鉆石成像于CCD的像元面上，CCD采集其圖像并顯示在計算機屏幕上，用于選取刻字的位置，以保證激光光束聚焦于所選區域的表面。鉆石激光微刻機采用物件移動的方式進行掃描，電動平移臺將物件按照設定的路徑作二維移動，從而實現激光光束聚焦于物件表面形成刻蝕，該方法更適合精細標刻。