Laserowa obróbka cieplna jest kolejnym z procesów laserowych, coraz częściej wykorzystywanym we współczesnym przemyśle. Pozwala na zwiększenie wytrzymałości i odporności na ścieranie narzędzi i innych, silnie obciążonych elementów. Wiązka laserowa intensywnie nagrzewa tylko zewnętrzną warstwę materiału, przez co nie zmienia właściwości mechanicznych warstw materiału leżących głębiej. Dzięki zastosowaniu technologii laserowej w tym procesie, możliwe jest bardzo dokładne sterowanie mocą dostarczaną w procesie oraz precyzyjne wybieranie nagrzewanych obszarów, bez nadmiernego przegrzewania stref położonych w ich pobliżu. Kolejną ogromną zaletą tego procesu, jest to, że poddane mu elementy nie wymagają dalszej obróbki cieplnej i mechanicznej.