Пулсно ласерско чишћење се ослања на карактеристике светлосних импулса које генерише ласер, на основу фотофизичке реакције изазване интеракцијом између зрака високог{0}}интензитета, кратког-ласера и слоја загађивача. Његов физички принцип се може сажети на следећи начин:
(а) Ласерски сноп који емитује ласер апсорбује слој загађивача на површини која се третира.
(б) Апсорпција високе енергије формира плазму која се брзо шири (високо јонизован, нестабилан гас), стварајући ударни талас.
(ц) Ударни талас фрагментира и уклања загађиваче.
(д) Ширина импулса мора бити довољно кратка да се избегне накупљање топлоте које може оштетити третирану површину.
(е) Експерименти показују да се плазма ствара на металним површинама када су присутни оксиди.
Плазма се ствара само када је густина енергије изнад прага, који зависи од нивоа загађивача или оксида који се уклања. Овај гранични ефекат је кључан за ефикасно чишћење, истовремено осигуравајући сигурност материјала подлоге. Постоји и други праг за генерисање плазме. Ако густина енергије пређе овај праг, материјал подлоге ће бити оштећен. Да би се обезбедило ефикасно чишћење уз очување безбедности материјала подлоге, ласерски параметри морају да се подесе да би се густина енергије светлосног импулса задржала стриктно између ова два прага. Сваки ласерски импулс уклања слој контаминације одређене дебљине. Ако је слој контаминације дебео, потребно је више импулса за чишћење. Број импулса потребних за чишћење површине зависи од степена контаминације површине. Важна последица ова два прага је само-контрола процеса чишћења. Светлосни импулси са густином енергије већом од првог прага ће наставити да уклањају загађиваче све док не стигну до материјала супстрата. Међутим, пошто је њихова густина енергије испод прага оштећења материјала подлоге, подлога се неће оштетити.