Depilação a laser coagula o folículo piloso e dificulta o crescimento dos pelos. Feixes de luz com comprimento de onda pré-definido utilizam os fios como guia para chegar às moléculas de melanina e hemoglobina, enfraquecendo a raiz e dificultando sua irrigação, o que retarda o crescimento dos pelos com danos reduzidos à superfície da pele segundo o processo de fototermólise seletiva.
A fototermólise seletiva possibilita a atuação restrita do laser e baixa interferência na superfície da pele ou em estruturas adjacentes, minimizando o risco de queimaduras. O processo ocorre segundo as propriedades de absorção de luz das moléculas de melanina e hemoglobina, também chamadas de cromóforos. Cada cromóforo é sensível a um comprimento de onda específico, parâmetro que é ajustado no aparelho para que os feixes de luz atinjam apenas estas moléculas e não produzam danos desnecessários.
Durante o processo, cerca de 25% dos bulbos capilares sofrem a ação do laser, que tem o restante de sua energia dissipada. São necessárias seis sessões, em média, para um tratamento completo, respeitando o intervalo de um mês entre elas, sendo importante a utilização de protetor solar fator 30 durante todo o período. Com a depilação a laser os fios voltam a crescer dentro de um a três anos após o fim do tratamento, porém mais finos e em menor quantidade. Novas aplicações de laser podem ser realizadas para minimizar os novos fios, que irão nascer mais ralos a cada sessão, preservando a pele lisa por mais tempo e possibilitando o aumento do intervalo entre sessões.
