El procés de neteja làser Nd: YAG pulsat es basa en les característiques dels polsos de llum produïts pel làser, a partir de reaccions fotofísiques provocades per la interacció entre bigues d'alta intensitat, làsers de curt làser i capes contaminades. Els seus principis físics es poden resumir de la manera següent:
a) La biga emesa pel làser s'absorbeix per la capa contaminada a la superfície a tractar.
b) L'absorció de grans formes d'energia és un plasma en expansió ràpida (un gas inestable altament ionitzat) que produeix una ona de xoc.
c) Les ones de xoc fan que els contaminants es converteixin en fragments i siguin rebutjats.
d) L'amplada del pols lleuger ha de ser prou curta per evitar l'acumulació de calor que faci malbé la superfície a tractar.
e) Els experiments han demostrat que quan hi ha un òxid a la superfície del metall, el plasma es genera a la superfície del metall.
El plasma es genera només quan la densitat d'energia està per sobre d'un llindar, que depèn de la capa contaminada o de l'òxid que es treu. Aquest efecte llindar és important per a la neteja eficaç, tot garantint la seguretat del material del substrat. També hi ha un segon llindar per a la presència de plasma. Si la densitat d'energia supera aquest llindar, el material del substrat serà destruït. Per assegurar una neteja eficaç sota la premissa de garantir la seguretat del material del substrat, els paràmetres làser s'han d'ajustar segons la situació, de manera que la densitat d'energia del pols de llum estigui estrictament entre dos llindars.
Cada pols del làser elimina un cert gruix de la capa contaminada. Si la capa contaminada és gruixuda, es requereixen múltiples polsos per a la neteja. El nombre de polsos necessaris per netejar la superfície depèn del grau de contaminació superficial. Un resultat important produït pels dos llindars és l'autocontrol de la neteja. Els polsos de llum amb una densitat d'energia per sobre del primer llindar sempre rebutgen contaminants fins que s'aconsegueixi el material del substrat. Tanmateix, perquè la seva densitat d'energia és inferior al llindar de destrucció del material del substrat, el substrat no està dañado.
