CO₂激光打標機是采用二氧化碳氣體充入放電管作為产生激光的介質，當在電極上加高電壓，放電管中产生輝光放電，就可使氣體分子釋放出激光，將激光能量放大後就形成對材料加工的激光束，通過電腦控製振鏡改變激光束光路達成自動打標。
CO₂激光打標機主要應用於工藝禮品、木材、服裝、賀卡、電子元器件、塑膠、模型、醫藥包裝、建築陶瓷、織物切割等非金屬工業。油墨噴碼方式的標識不僅容易擦除，且含有有毒物質，汙染環境。
CO₂激光打標機有一定的局限性，不能對金屬材質的产品進行標識，多用於木頭、亞克力、皮革等非金屬打標。