3D激光打标机用高能量密度的激光局部照射工件，使表面材料气化或发生变色的化学反应，从而留下痕迹。激光打标可以标记各种文字、符号、图案，文字尺寸甚至可以达到微米级。用于激光打标的激光束由激光器产生，经过一系列的光学传导和加工，最后由光学透镜聚焦，然后聚焦后的高能光束偏转到待加工物体表面的指定位置，形成凹陷的标记。传统的2D激光打标采用后聚焦方式，一般只能在规定范围内进行平面打标。新型三维激光打标机的出现，长期以来解决了2D激光打标机的固有缺陷。

3D激光打标机采用先进的前聚方式，有更多的动态对焦座，采用光原理和烛状成像的工作原理。通过软件控制和移动动态聚焦镜，可以使激光束在聚焦前进行可变的扩展，从而改变激光束的焦距，实现不同物体的表面聚焦处理。