激光表面淬火是一個復雜的快速加熱和冷卻的淬火過程。激光硬化層的尺寸參數(寬度、深度和表面粗糙度)和性能參數(表面硬度、耐磨性和顯微組織變化)取決于激光功率密度(激光功率和光斑尺寸)、掃描速度、材料特性(成分和原始狀態)和材料表面預處理等。，還與待加工零件的幾何形狀和尺寸以及激光作用區的熱力學性質有關。在其他工藝因素不變的情況下，激光輸出功率P、掃描速度V和作用于材料表面的光斑尺寸D等主要工藝參數的綜合函數，直接反映了激光淬火過程中的保溫溫度和保溫時間。三個參數對激光表面淬火效果的影響是:硬化層深度與激光功率成正比，與光斑尺寸和掃描速度成反比。
此外，還應考慮各參數值的選擇范圍。d不宜過大，V不宜過小，以免冷卻速度過低，無法實現馬氏體相變。反之，當激光輸出功率過大時，容易造成表面熔化，影響表面幾何形狀。奧氏體臨界轉變溫度與材料熔點的比值越小，允許相變的溫度范圍越大，硬化層越深。此外，硬化區的掃描圖形(圖案)和硬化區的比例、硬化區的寬度、激光作用區的吹氣條件、光路系統、光束的焦距等都會對激光表面淬火質量產生一定的影響。