Ablative CO2-Laser erzeugen Licht mit einer Wellenlänge von 10.600 nm, das vom Wasser im Gewebe absorbiert wird. Die Laserenergie erhitzt das Wasser, bis es einen Siedepunkt erreicht, wodurch das betroffene Gewebe verdunstet. Ein Teil der Wärme wird vom an den abgetragenen Zielbereich angrenzenden Gewebe absorbiert, was zu einer Gewebekoagulation führt, die eine Hämostase (das Aufhören der Blutung) sowie eine thermische Stimulation tiefer Hautschichten induziert, was eine Fibroblastenstimulation und Neokollagenese (die Bildung von neuem Kollagen) induziert. Der Laserstrahl kann auch durch einen Scanner übertragen werden, der ein Gerät zur weiteren Steuerung der Energieabgabe ist. Der Scanner reguliert die Konfiguration der auf die Haut abgegebenen Energie, die von der Abdeckung des gesamten Behandlungsbereichs bis hin zu nur einem Bruchteil davon (wobei die Bereiche dazwischen unbehandelt bleiben) reichen kann. (auch als fraktionierte Ablation bezeichnet). Der Gesamteffekt der vollständigen oder partiellen Ablation und Koagulation besteht in der Entfernung von Haut und der Anregung des Körpers, diese durch neuere, jüngere Haut zu ersetzen.