CO₂激光打标机是采用二氧化碳气体充入放电管作为产生激光的介质，当在电极上加高电压，放电管中产生辉光放电，就可使气体分子释放出激光，将激光能量放大后就形成对材料加工的激光束，通过电脑控制振镜改变激光束光路实现自动打标。
CO₂激光打标机主要应用于工艺礼品、木材、服装、贺卡、电子元器件、塑胶、模型、医药包装、建筑陶瓷、织物切割等非金属行业。油墨喷码方式的标识不仅容易擦除，且含有有毒物质，污染环境。
CO₂激光打标机有一定的局限性，不能对金属材质的产品进行标识，多用于木头、亚克力、皮革等非金属打标。