Η αρχή εφαρμογής της μηχανής καθαρισμού με λέιζερ CW βασίζεται στη φωτοθερμική και τη φωτομηχανική επίδραση: μια συνεχής δέσμη λέιζερ υψηλής ενεργειακής πυκνότητας ακτινοβολεί την επιφάνεια του τεμαχίου εργασίας και οι επιφανειακοί ρύποι (όπως σκουριά, λάδι, επίστρωση) απορροφούν ενέργεια αμέσως, προκαλώντας ταχεία αύξηση της θερμοκρασίας, εξάτμιση ή άμεσο ξεφλούδισμα, ενώ το βασικό υλικό παραμένει άθικτο λόγω του χαμηλού ρυθμού απορρόφησης ή της γρήγορης θερμικής αγωγιμότητάς του, επιτυγχάνοντας έτσι υψηλής ακρίβειας, μη επαφής «κρύο καθαρισμό».