激光加工系统的组成主要包括激光器，光路系统及加工机三个部份。

一.激光器

激光器是整个激光加工系统的中心，主要作用是制造出激光。激光器的种类很多，但其产生激光的原理基本相同。大多由激励系统、激光物质和光学谐振腔三部分组成。激励系统就是产生光能、电能或化学能的装置。目前使用的激励手段，主要有光照射、通电或化学反应等。激光物质是能够产生激光的物质，如红宝石、铍玻璃、氖气、二氧化碳、半导体、有机染料等。光学谐振控的作用，是用来加强输出激光的亮度，调节和选定激光的波长和方向等。

二.光路系统

激光器输出的激光束需经光路系统传输和处理，以满足不同的加工要求。光路系统包括光束直线传输信道，光束的折射部分、聚焦或散射系统.直线传输信道主要是镜的反射和光纤传输。现时采用光纤传输主要是紫外波至近红外波范围内的光波，这种传输方式既方便又安全。但大部分光路系统还是采用镜的反射，这方法在传输高能量的激光时，必需遮蔽激光，否则会造成危险。

某些激光加工过程，(如切割，焊接，打孔，切削等)要求将激光束聚焦，以得到高的功率密度;而另一些激光加工过程(如热处理，涂敷，合金制成等)则要求在一特定形状的光班内有均匀的能量分布，以得到大而均匀的加工面.在小功率系统中多采用透镜作聚焦或散射之用，但在高功率系统中，则多用金属反射，折射系统，以免产生热透镜效应。有些激光加工过程采用光束移动的加工方法，要使激光束能受控地移动，光路系统中还要加入机械传动部分。

三. 加工机

加工机是承载加工件并使加工件与激光束作相对运动而进行加工的机器，加工精度在很大程度上取决于加工机的精度和激光束运动时可调节的精度。光束运动的调节和加工机的运动轨迹都是靠数控系统来控制的。加工机需有良好的数控系统和可靠的检测、反馈系统，才可生产出精确的产品.加工机的形式很多，甚至可以配合其它技术，如配机械人技术，制造出激光加工机械人；或配合五轴机床，制造出五轴激光加工机，大大提高激光加工的可能性。