Η διάτρηση με λέιζερ είναι η διαδικασία διάνοιξης οπών με χρήση λέιζερ. Αυτό μπορεί να γίνει σε μικρή κλίμακα, όπως η διάνοιξη πολύ μικρών οπών σε εξαρτήματα μηχανής, ή σε μεγαλύτερη κλίμακα, όπως μεγαλύτερες οπές σε υλικά που δεν αντέχουν καλά υπό κανονικές τεχνικές διάτρησης. Τα λέιζερ είναι συσκευές που παράγουν ισχυρές δέσμες φωτός από τη συγκέντρωση φωτονίων υψηλής ενέργειας. Αυτές οι ισχυρές δέσμες φωτός είναι ικανές να εξατμίζουν τα υλικά στα οποία εκπαιδεύονται και μπορούν να εστιαστούν με μεγάλη ακρίβεια, επιτρέποντας τη χρήση τους για κοπή και διάτρηση.
Τα σύγχρονα λέιζερ είναι ικανά να εστιάζουν πολύ μεγάλες ποσότητες ενέργειας με τη μορφή δέσμης φωτός. Αυτές οι δέσμες φωτός, όπως ακριβώς η δέσμη ενός προβολέα ή φακού, δεν είναι γενικά ορατές στον αέρα αλλά μόνο όταν προσκρούουν σε κάποιο είδος ύλης. Η σκόνη ή ακόμη και οι υδρατμοί στον αέρα, με τη μορφή ατμού ή ομίχλης, μπορούν να τα κάνουν ορατά καθώς μέρος του φωτός τους αντανακλάται από τα μικροσκοπικά σωματίδια. Είναι ορατά και ως σημείο φωτός όταν συναντούν στερεή ύλη.
Εάν το λέιζερ είναι αρκετά ισχυρό, μπορεί να προκαλέσει τη θέρμανση της ύλης και όταν τα πολύ ισχυρά λέιζερ εστιάζονται σε ένα υλικό, μπορούν να δημιουργήσουν αρκετή τοπική θερμότητα για να λιώσουν ή ακόμα και να εξατμίσουν το υλικό σε μια πολύ εντοπισμένη περιοχή. Η διάτρηση με λέιζερ χρησιμοποιεί αυτή την αρχή για να ανοίξει τρύπες σε διάφορα υλικά. Η χρήση λέιζερ με αυτόν τον τρόπο επιτρέπει τη γρήγορη και αποτελεσματική διάνοιξη οπών χωρίς τρυπάνια ή μηχανικά μέσα.
Πολλές διαδικασίες μηχανικής κατεργασίας ακριβείας επωφελούνται από τη χρήση διάτρησης με λέιζερ. Για παράδειγμα, η διάτρηση με λέιζερ επιτρέπει τη δημιουργία πολύ μικρών οπών υπό γωνία με μεγάλη ακρίβεια σε πολύ σκληρά υλικά, όπως το τιτάνιο, κάτι που μπορεί να είναι δύσκολο να επιτευχθεί με ακρίβεια με μηχανικές τεχνικές διάτρησης. Αυτός ο τύπος διάτρησης με λέιζερ χρησιμοποιείται συχνά στη βιομηχανία αεροσκαφών. Η διάτρηση με λέιζερ χρησιμοποιείται επίσης για τη διάνοιξη οπών σε υλικά που τείνουν να σπάσουν, να θρυμματιστούν ή να θρυμματιστούν όταν τρυπηθούν με συμβατικά μηχανικά τρυπάνια. Τα λέιζερ χρησιμοποιούνται επίσης για τη διάνοιξη πολύ μικρών οπών που είναι αδύνατο να γίνουν με οποιοδήποτε άλλο μέσο.
Θεωρείται ότι πολύ ισχυρά λέιζερ μπορούν να χρησιμοποιηθούν για διάτρηση και στη γη. Οι ερευνητές αναπτύσσουν λέιζερ αυτού του τύπου που θα χρησιμοποιηθούν για την εξόρυξη και την εξόρυξη αργού πετρελαίου. Μερικά από τα πιο ισχυρά λέιζερ γεώτρησης μπορεί να είναι ικανά να τρυπήσουν μέσα από βράχο πολύ γρήγορα και να αυξήσουν σημαντικά την ακρίβεια και την ταχύτητα αυτού του τύπου γεώτρησης σε σχέση με τις παραδοσιακές μεθόδους.