激光切割機系統一般由激光發生器、（外）光束傳輸組件、工作臺（機牀）、微機數控櫃、冷卻器和計算機（硬件和軟件）等部分組成。
1)機牀主機部分：激光切割機機牀部分，實現X、Y、Z軸的運動的機械部分，包括切割工作平臺。用於安放被切割工件，並能按照控制程序正確而精準的進行移動，通常由伺服電機驅動。
2)激光發生器：產生激光光源的裝置。對於激光切割的用途而言，除了少數場合採用YAG固體激光器外，絕大部分採用電-光轉換效率較高並能輸出較高功率的CO2氣體激光器。由於激光切割對光束質量要求很高，所以不是所有的激光器都能用作切割的。高斯模式適用於小於1500W、低階模二氧化碳激光器100W-3000W、多模3000W以上。
3)外光路：折射反射鏡，用於將激光導向所需要的方向。爲使光束通路不發生故障，所有反射鏡都要保護罩加以保護，並通入潔淨的正壓保護氣體以保護鏡片不受污染。一套性能良好的透鏡會將一無發散角的光束聚焦成無限小的光斑。一般用5.0英寸焦距的透鏡。7.5英寸透鏡僅用於>12mm厚材。
4)數控系統：控制機牀實現X、Y、Z軸的運動，同時也控制激光器的輸出功率。
5)穩壓電源：連接在激光器，數控機牀與電力供應系統之間。主要起防止外電網干擾的作用。
6)切割頭：主要包括腔體、聚焦透鏡座、聚焦鏡、電容式傳感器和輔助氣體噴嘴等零件。切割頭驅動裝置用於按照程序驅動切割頭沿Z軸方向運動，由伺服電機和絲桿或齒輪等傳動件組成。
7)操作檯：用於控制整個切割裝置的工作過程。
8)冷水機組：用於冷卻激光發生器。激光器是利用電能轉換成光能的裝置，如CO2氣體激光器的轉換率一般爲20%，剩餘的能量就變換成熱量。冷卻水把多餘的熱量帶走以保持激光發生器的正常工作。冷水機組還對機牀外光路反射鏡和聚焦鏡進行冷卻，以保證穩定的光束傳輸質量，並有效防止鏡片溫度過高而導致變形或炸裂。
9)氣瓶：包括激光切割機工作介質氣瓶和輔助氣瓶，用於補充激光震盪的工業氣體和供給切割頭用輔助氣體。
10)空壓機、儲氣罐：提供和存儲壓縮空氣。
11)空氣冷卻乾燥機、過濾器：用於向激光發生器和光束通路供給潔淨的乾燥空氣，以保持通路和反射鏡的正常工作。
12)抽風除塵機：抽出加工時產生的煙塵和粉塵，並進行過濾處理，使廢氣排放符合環境保護標準。
13)排渣機：排除加工時產生的邊角餘料和廢料等。
