Pulsni Nd: YAG laserski proces čiščenja se opira na značilnosti svetlobnih impulzov, ki jih proizvaja laser, ki temelji na fotofizičnih reakcijah, ki jih povzroča interakcija med visokonapetostnimi žarki, kratkotrajnimi impulznimi laserji in kontaminiranimi plasti. Njene fizikalne principe lahko povzamemo, kot sledi:
a) Žarek, ki ga oddaja laser, absorbira kontaminirana plast na površini, ki jo je treba obdelati.
b) Absorpcija velike energije tvori hitro rastočo plazmo (visoko ioniziran nestabilen plin), ki povzroči udarni val.
c) Udarni valovi povzročijo, da kontaminanti postanejo delci in se zavrnejo.
d) Širina svetlobnega impulza mora biti dovolj kratka, da se prepreči kopičenje toplote, ki bi poškodovalo obdelano površino.
e) Poskusi so pokazali, da plazma na površini kovine nastane na površini kovine.
Plazma se tvori le, če je gostota energije nad pragom, ki je odvisen od odstranitve kontaminirane ali oksidne plasti. Ta učinek praga je pomemben za učinkovito čiščenje ob zagotavljanju varnosti materiala substrata. Obstaja tudi drugi prag za prisotnost plazme. Če gostota energije preseže ta prag, se material substrata uniči. Da bi zagotovili učinkovito čiščenje pod pogojem, da se zagotovi varnost materiala substrata, je treba parametre laserja prilagoditi glede na situacijo, tako da je gostota energije svetlobnega impulza strogo med dvema pragoma.
Vsak laserski pulz odstrani določeno debelino kontaminirane plasti. Če je kontaminirana plast debela, je za čiščenje potrebnih več impulzov. Število impulzov, ki so potrebni za čiščenje površine, je odvisno od stopnje kontaminacije površine. Pomemben rezultat dveh pragov je samokontrola čiščenja. Svetlobni impulzi z gostoto energije nad prvim pragom bodo vedno zavrgli onesnaževalce, dokler ne bo dosežen material substrata. Ker pa je njegova energijska gostota nižja od praga uničenja materiala substrata, podlaga ni poškodovana.
