Forma grawerowania znana jako grawerowanie laserowe 3D to specjalny rodzaj grawerowania, który obejmuje grawerowanie trójwymiarowej powierzchni na więcej niż jednej krawędzi jednocześnie lub tworzenie obrazu 3D o różnych poziomach głębokości. Grawerowanie laserowe, w którym używa się lasera zamiast ostrza tnącego, jest lepsze w tym procesie 3D, ponieważ może łatwo zagłębić się w powierzchnię bez przypadkowego zablokowania lub uderzenia w poprzednie znaki grawerowania. Obraz do grawerowania laserowego 3D jest zwykle pobierany z obrazu w skali szarości, a operator musi wiedzieć, jak skalibrować skalę szarości, aby uzyskać odpowiednią głębię i efekt. Istnieją również specjalne grawery laserowe, które są w stanie grawerować pod powierzchnią szkła lub kryształu, aby tworzyć obrazy 3D wewnątrz materiału.
Najprostsza wersja grawerowania laserowego 3D polega na grawerowaniu więcej niż jednej strony obiektu 3D w tym samym czasie. Na przykład, jeśli ktoś chce wygrawerować kostkę, grawerowanie kilku stron naraz zajmie mniej czasu niż wykonanie każdej strony osobno. Ten rodzaj sprzętu do grawerowania wykorzystuje dwa lub więcej laserów jednocześnie, a użytkownik musi poprawnie wczytać wszystkie strony do programu, w przeciwnym razie grawer wyjdzie źle.
Częściej grawerowanie laserowe 3D służy do tworzenia obrazu 3D z głębią. Na przykład przy zwykłym grawerze w materiale zostanie umieszczony płaski obraz z liniami sugerującymi głębię. Rzeźba jest podobna do grawerowania 3D, ponieważ oba te elementy faktycznie kopią materiał, aby stworzyć wizualnie odrębny pierwszy plan i tło. W przypadku grawerowania odbywa się to za pomocą lasera o różnej intensywności.
Podpowierzchniowe grawerowanie laserowe (SSLE) to metoda grawerowania laserowego 3D, która nie graweruje na powierzchni materiału, ale pod nim. Zwykle robi się to z kryształem lub szkłem, ponieważ inne, nieprzezroczyste materiały nie byłyby w stanie wyświetlić obrazu. SSLE jest używany do artykułów promocyjnych i często pozostawia ludzi drapiących lub ocierających powierzchnię kryształu lub szkła, zastanawiając się, w jaki sposób grawer uzyskał obraz wewnątrz materiału bez pozostawiania śladów na powierzchni.
Większość maszyn do grawerowania laserowego 3D ma skonfigurowany obraz 3D z obrazem w skali szarości. Pomiędzy czernią a bielą występuje 256 odcieni szarości. Im bliżej bieli, tym mniej jest odcinane; im bliżej czerni, tym więcej materiału zostanie odcięte. Wiedząc, jak prawidłowo pokolorować obraz, operator grawera będzie w stanie uzyskać odpowiednie cięcie w materiale.