При сварке металлов лазер используется для плавления с ограниченным испарением и с размером пятна 0.5-1 мм. При этом, поскольку в процесс вовлечено большее количество материала, требования к мощности излучения СО2 лазера еще выше, чем для резки. Несмотря на это, лазерная сварка позволяет достичь гораздо более тонких швов, чем традиционные методы.

Лазерная сварка пластиков - сравнительно новая методика, использующая мощные диодные лазеры. При этом зона плавления создается между двумя пластиковыми пленками, верхняя из которых должна быть прозрачна для данной длины волны, а нижняя - нет. Наиболее отработана данная технология для таких материалов, как акрил, поликарбонат, полипропилен и их сочетаний, хотя имеются разработки и для других материалов.