Dieser Prozess wird vorwiegend bei Kunststoffen wirksam. Durch die Energie des Laserstrahls werden gezielt einzelne Moleküle – zum Beispiel die Farbpigmente – zerstört oder in ihrer Struktur verändert. Material und Laser-Wellenlänge sind dabei optimal aufeinander abzustimmen.
Oberhalb einer für den jeweiligen Prozess charakteristischen Schwellenenergie ändert sich die Farbe des Materials durch Absorption der Laserenergie. Für das Auge wird ein Farbumschlag oder ein Ausbleichen des Werkstoffes an den bearbeiteten Stellen sichtbar. Die Oberfläche des Werkstoffes bleibt dabei nahezu unbeschädigt.
Nur wenn Werkstoff und Laserwellenlänge optimal aufeinander abgestimmt sind, können die Farbstoffmoleküle gezielt verfärbt oder ausgebleicht werden. Dieses Verfahren ist für Werkstoff und Oberfläche ganz besonders schonend. Es setzt jedoch gründliche Voruntersuchungen und eine optimale Abstimmung der Werkstoffzusammensetzung auf die Laserwellenlänge voraus.