מחממים את מתכת הקדמיום לטמפרטורה של 250°C, ליצירת לחץ האדים המתאים.

מתקבל לחץ אדי קדמיום של מספר טור בתוך שפופרת חתומה, המכילה גם גאז הליום בלחץ 3-7 טור.

מכיוון שההליום הוא גאז אציל, הוא ממלא את חלל השפופרת.

לעומתו, נעים יוני הקדמיום החיוביים לכיוון הקתודה (האלקטרודה השלילית).

יוצרים התפרקות חשמלית המעוררת את אטומי ההליום למצבם המעורר (כמו בלייזרי הליום נאון).

אטומי ההליום המעוררים מייננים את הקדמיום.

בתיכנון מבנה שפופרת הלייזר מוקדשת מחשבה כיצד להקטין למינימום את שקיעתם של יוני הקדמיום על הקתודה. למרות זאת, מתבזבזת כמות של בערך 1 גרם קדמיום לכאלף שעות הפעלת הלייזר.

ההגברה והספק היציאה המתקבלים ב- 2 הקווים העיקריים של לייזר הליום קדמיום גבוהים מאלה של לייזר הליום נאון, אך נמוכים מאלה של לייזר ארגון.