激光淬火技術是利用聚焦后的激光束入射到鋼鐵材料表面，使其溫度迅速升高到相變點以上，當激光移開后，由于仍處于低溫的內層材料的快速導熱作用，使受熱表層快速冷卻到馬氏體相交點以下，進而實現工件的表面相變硬化。
激光淬火是快速加熱、快速冷卻的自激淬火過程，激光硬化與傳統淬火工藝的不同主要在于它的作用時間短而且不需要冷卻介質。
加熱速度極快，冷卻速度高，工件變形量極小。由于激光具有很高的功率密度，激光束對材料表面掃描時可使其表面升溫速度達到104~106℃/s，可在極短的時間內將材料加熱到相變區，材料的冷卻速度可達105℃/s，激光的作用時間也很短，因此改性區域僅限于工件表層，不易造成工件整體的熱變形。
表面改性的優化效果顯著。激光硬化過程的溫度變化速度極快，使淬火后金屬表層獲得極細小的馬氏體和碳化物組織，材料的硬度、耐磨性相對于常規淬火有較大提高。此外，激光硬化后表層產生很高的殘余應力，可大幅提高工件的疲勞強度。
可對形狀復雜的工件進行激光局部硬化。激光硬化只發生在激光照射的部位，其他部位無需防護，加熱層深度和加熱軌跡易于控制，易于實現自動化，因此可以在很多工業領域中逐步取代感應淬火和化學熱處理等傳統工藝。
工藝周期短，生產重復性好，質量穩定可靠，激光加工設備多配備數控系統，操作簡單，便于自動化生產，有效保證了激光加工的精確度和穩定性。
清潔環保的工藝。激光硬化為自激淬火過程，不需要水或油等冷卻介質，有利于環境保護。并且激光硬化后表面幾乎無氧化脫碳現象，表面粗糙度也幾乎不變，可以作為工件加工的最后工序激光硬化，與常規熱處理方法相比有其獨特的優點，應用前景非常廣闊。
