Hitsausrobottilaserhitsaus on hitsausmenetelmä, jossa lämmönlähteenä käytetään energiaa (näkyvää valoa tai ultraviolettisäteilyä) työkappaleiden sulattamiseen ja liittämiseen. Laserenergiaa voidaan saavuttaa paitsi siksi, että laserilla itsessään on korkea energia, myös ennen tärkeintä, koska laserenergia on erittäin keskittynyt pisteeseen, joka lisää sen energiatiheyttä.
Laserhitsauksen aikana laser säteilyttää hitsattavan materiaalin pinnan ja vaikuttaa siihen. Osa siitä heijastuu ja osa imeytyy materiaaliin. Läpinäkymättömien materiaalien osalta lähetetty valo imeytyy ja metallin lineaarinen absorptiokerroin on 107~108/m. Metallien osalta laser imeytyy metallipinnalle 0,01~0,1 metrin paksuudessa ja muunnetaan lämpöenergiaksi, jolloin metallipinnan lämpötila nousee, minkä jälkeen se lähettää metallin sisäpuolelle.
Fotoni pommittaa metallipintaa muodostaen höyryä, ja haihtunut metalli estää jäljellä olevan energian heijastumisen metalliin. Jos hitsatulla metallilla on hyvä lämmönjohtavuus, saavutetaan suurempi läpäisysyvyys. Laservalon heijastus, välittäminen ja absorptio materiaalin pinnalla ovat olennaisesti seurausta valoaaltojen sähkömagneettisen kentän ja materiaalin välisestä vuorovaikutuksesta. Kun laservaloaalto tulee materiaaliin, materiaalin varautuneet hiukkaset värähtelevät valoaallon sähkövektorin tahdin mukaan niin, että fotonin säteilyenergiasta tulee elektronin kineettinen energia. Kun aine imee laservaloa, se tuottaa ensin tiettyjen hiukkasten ylimääräistä energiaa, kuten vapaiden elektronien kineettistä energiaa, sidottujen elektronien kiihottumisenergiaa tai ylimääräisiä fononeja. Nämä alkuperäiset kiihotusenergiat muunnetaan lämpöenergiaksi tietyn prosessin avulla.
Sen lisäksi, että laserit ovat sähkömagneettisia aaltoja, kuten muilla valonlähteillä, niillä on myös ominaisuuksia, joita muilla valonlähteillä ei ole, kuten korkea suoruus, korkea kirkkaus (fotoni-voimakkuus), korkea yksivärisyys ja korkea yhtenäisyys. Laserhitsauksen aikana materiaalin absorboiman valoenergian muuntaminen lämpöenergiaksi valmistuu lyhyessä ajassa (noin 10s). Tänä aikana lämpöenergia rajoittuu vain materiaalin lasersäteilyalueeseen, ja sitten lämmönjohtavuuden kautta lämpö siirretään korkean lämpötilan alueelta matalan lämpötilan alueelle.
Laservalon imeytyminen metallilla liittyy pääasiassa tekijöihin, kuten laserin aallonpituus, materiaaliominaisuudet, lämpötila, pinnan kunto ja lasertehon tiheys. Yleisesti ottaen metallin imeytymisnopeus laseriin kasvaa lämpötilan nousun mukana ja kasvaa resistenssin lisääntyessä.