Μια τρισδιάστατη (3D) κοπή με λέιζερ μοιάζει με μια κανονική κοπή με λέιζερ, με τη διαφορά ότι το λέιζερ μπορεί να αναγνωρίσει όλες τις πλευρές ενός υποστρώματος και όχι μόνο την όψη του υποστρώματος. Σε αντίθεση με τη δισδιάστατη (2D) κοπή με λέιζερ, μια τρισδιάστατη κοπή με λέιζερ κανονικά μπορεί να λειτουργήσει με έναν κύβο ή άλλο μεγάλο σχήμα υποστρώματος και όχι απλώς με ένα επίπεδο κομμάτι υλικού. Το ίδιο το υπόστρωμα μπορεί να είναι πολλά διαφορετικά είδη υλικών, όπως γυαλί, κρύσταλλο, μέταλλο και ξύλο. Άλλες μέθοδοι κοπής μπορούν να κόψουν μόνο στην επιφάνεια του υλικού, αλλά το λέιζερ μπορεί να ρυθμιστεί για να κόψει το εσωτερικό του υλικού, το οποίο χρησιμοποιείται συνήθως με κρύσταλλο.
Μια πτυχή μιας τρισδιάστατης κοπής με λέιζερ είναι ότι η μηχανή κοπής μπορεί να αναγνωρίσει όλες τις πλευρές του υποστρώματος. Με έναν κόφτη λέιζερ 3D, το μηχάνημα μπορεί μόνο να κόψει και να αναγνωρίσει την όψη του υλικού. Η μέθοδος 2D επιτρέπει στον κόφτη να περάσει και να κόψει και να διαμορφώσει ειδικά το υπόστρωμα όπως απαιτείται από το ανεβασμένο σχέδιο, το οποίο επιτρέπει στο μηχάνημα να κάνει πολύ πιο περίπλοκα σχήματα και έργα.
Οι δισδιάστατοι κόφτες λέιζερ κανονικά μπορούν να κόψουν μόνο σε ένα επίπεδο κομμάτι υλικού, αλλά μια τρισδιάστατη κοπή με λέιζερ μπορεί να γίνει σε ένα παχύ κομμάτι υλικού, όπως ένας κύβος ή μια σφαίρα. Όπως και η ικανότητα αναγνώρισης όλων των πλευρών του υποστρώματος, αυτό επιτρέπει στο μηχάνημα να κάνει πολύ πιο περίπλοκες τομές σε σύγκριση με ένα μηχάνημα 3D. Ταυτόχρονα, υπάρχουν μερικοί φθηνότεροι κόφτες λέιζερ 2D που στερούνται αυτής της ικανότητας.
Πολλά διαφορετικά υλικά μπορούν να χρησιμοποιηθούν με μια μηχανή κοπής λέιζερ 3D και κάθε υλικό έχει διαφορετικό σκοπό. Το ξύλο μπορεί να διαμορφωθεί σε κομμάτια για έπιπλα ή διακοσμητικά στοιχεία, το γυαλί και το κρύσταλλο μπορούν να διαμορφωθούν σε σχήματα και το μέταλλο μπορεί να διαμορφωθεί σε μέρη ή πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB). Αυτό κανονικά μπορεί να γίνει και από κοπτήρες λέιζερ 2D, επειδή τα λέιζερ τείνουν να είναι ευέλικτοι κόφτες.
Μια μοναδική πτυχή μιας τρισδιάστατης κοπής με λέιζερ είναι η ικανότητα να υπερβαίνει την επιφάνεια του υποστρώματος. Αυτό επιτρέπει στον κόφτη να κόβει κάτω από την επιφάνεια χωρίς να αφήνει γρατσουνιές στην επιφάνεια του υλικού. Συνήθως κατασκευάζεται από κρύσταλλο και γυαλί και μια τρισδιάστατη εικόνα είναι χαραγμένη στο κέντρο του υλικού. Το ξύλο μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για αυτό. μερικές φορές γίνεται και στη συνέχεια το ξύλο ανοίγει για να αποκαλύψει το εσωτερικό σχέδιο, αλλά αυτό δεν είναι τόσο συνηθισμένο όσο το κρύσταλλο.