Главный компонент систем лазерной диссекции — фемптосекундный лазер, плотно сфокусированный на образце с помощью объектива с высокой числовой апертурой. Высокие интенсивности внутри фокального объема ведут к процессам нелинейной абсорбции и наконец к разрушению освещаемого материала. Этот эффект ограничен фокальным диаметром порядка 1 микрона. Для нарезки ткани лазерный луч и образцы движутся одновременно — лазерный луч с помощью быстрого сканера и образец с помощью пьезо-управляемого столика.