קרינת לייזר הנבלעת בריקמה ביולוגית יכולה להשפיע במספר מנגנונים:

1. אפקטים תרמיים – הקרינה הפוגעת גורמת למולקולות להתנודד ונוצר חום בריקמה. הנזק הנגרם לריקמה מתחיל בקרישת החלבונים, ויכול להגיע לשריפה של הריקמה.
2. אפקטים תרמו-אקוסטיים – מתרחשים בעיקר כאשר קרינת הלייזר מרוכזת בפולסים קצרים (פחות ממיליונית השניה – [msec]) בעלי עוצמה גבוהה. התהליך השולט הוא עליית טמפרטורה מקומית גבוהה הנגרמת כתוצאה של צפיפות הספק רגעית גבוהה ביותר. כתוצאה מכך הופך הנוזל בריקמה לגז, ועקב הגדלת הנפח הכרוכה בכך, נקרעת מעטפת התאים בתהליך של פיצוץ.
3. אפקטים פוטוכימיים – מתרחשים כאשר אורך הגל של קרינת הלייזר מתאים לעירור ריאקציות בין מולקולות אורגניות מסוימות.
   בשנים האחרונות נתגלו הוכחות להיווצרות שינויים בלתי הפיכים בריקמה הביולוגית עקב חשיפה ממושכת לרמות קרינה נמוכות.