激光除锈的原理是激光清洗：脉冲Nd：YAG激光器的清洗过程依赖于激光产生的光脉冲的特性，是基于高强度光束、短脉冲激光和污染层相互作用引起的光物理反应，其物理原理可概括如下：
(A)激光发出的光束被待处理表面的受污染层吸收。
b)吸收大量能量会形成迅速膨胀的等离子体(高度电离的不稳定气体)，产生冲击波。
c)冲击波将污染物转化为碎片并被清除。
D)光脉冲的宽度必须足够短，以避免热的积累破坏处理后的表面。
E)实验结果表明，当金属表面存在氧化物时，金属表面会产生等离子体。
只有当能量密度高于阈值时才会产生等离子体，这取决于被去除的污染层或氧化层。这种阈值效应对于在保证衬底材料安全的条件下有效地清洗基片材料是非常重要的。等离子体的出现有二个阈值。如果能量密度超过这个阈值，衬底材料就会被破坏。为了保证衬底材料的安全进行有效清洗，必须根据情况调整激光参数，使光脉冲的能量密度严格介于两个阈值之间。
每个激光除锈机脉冲去除一定厚度的污染层。如果污染层较厚，需要多个脉冲来清洗。清洁表面所需的脉冲数量取决于表面污染的程度。两个阈值产生的一个重要结果是清洗的自我控制。能量密度超过一个阈值的光脉冲将去除污染物，直到衬底材料达到。然而，由于其能量密度低于衬底材料的失效阈值，基片不会被破坏。