激光淬火又称激光相变强化，在激光束照射下金属表面温度以极快速度升高到相变点以上，离开激光淬火设备照射区后依靠金属材料自身传导快速冷却达到马氏体相变硬化。
经激光淬火设备处理后，铸铁表面硬度可以达到HRC60以上，中碳及高碳的碳钢，表面硬度可达HRC70以上，从而提高其抗磨性、抗疲劳、耐腐蚀、抗氧化等性能，延长其使用寿命。
激光淬硬层的深度依照零件成分、激光淬火设备尺寸与形状以及激光工艺参数的不同，一般在0.3-2.0mm范围之间。对大型齿轮的齿面、大型轴类零件的轴颈进行淬火，表面粗糙度基本不变，不需要后续机械加工就可以满足实际工况的需求。
激光热处理技术与其它热处理如高频淬火、渗碳、渗氮等传统工艺相比，激光淬火设备具有以下特点：
（1）无需使用外加材料，仅改变被处理材料表面的组织结构。处理后的改性层具有足够的厚度，可根据需要调整深浅，一般可达0.1-0.8mm。
（2）处理层和基体结合强度高。激光表面处理的改性层和基体材料之间是致密的冶金结合，而且处理层表面是致密的冶金组织，具有较高的硬度和耐磨性。
（3）被处理件变形极小。由于激光功率密度高，与零件的作用时间很短（10-20秒），故零件的热变形区和整体变化都很小，故适合于高精度零件处理，作为材料和零件的最后处理工序。
（4）加工柔性好，适用面广。利用灵活的导光系统可随意将激光导向处理部分，从而可方便地处理深孔、内孔、盲孔和凹槽等，可进行选择性的局部处理。
