CO2-lasermerkintäkoneissa laserputken laatu ja suorituskyky vaikuttavat suoraan koneen käyttötehokkuuteen, laserputki on myös yksi kriittisimmistä komponenteista. CO2-lasilaserputket on tyypillisesti valmistettu kovasta lasista ja niissä on kotelorakenne. Sisäkerros on poistoputki, toinen kerros on vesi-jäähdytysvaippa ja ulompi kerros on kaasun varastointiputki. CO2-laserin purkausputken halkaisija on suurempi kuin He{7}}Ne-laserputken. Purkausputken paksuudella ei yleensä ole vaikutusta lähtötehoon. Pääasiallinen näkökohta on laserpisteen aiheuttama diffraktiovaikutus, ja putken pituus tulee säätää vastaavasti. Pidempien putkien tulee olla paksumpia, kun taas lyhyempien putkien tulisi olla ohuempia. Purkausputken pituus on suoraan verrannollinen laserin tehoon. Tietyllä pituusalueella lähtöteho purkausputken metriä kohti kasvaa kokonaispituuden mukaan. Vesijäähdytysvaipan lisäämisen tarkoitus on jäähdyttää työkaasua ja vakauttaa lähtötehoa.
1. Kova lasi: Tämä komponentti on valmistettu GG17-materiaalista, joka on poltettu poistoputkeen, vesi-jäähdytysvaippaan, kaasun varastointivaippaan ja kaasun paluuputkeen. Suljetuissa CO2-laserputkissa on tyypillisesti kolmikerroksinen kotelorakenne. Sisäkerros on poistoputki, keskikerros on vedenpuhdistusvaippa ja ulompi kerros on kaasun varastointivaippa. Kaasun paluuputki yhdistää poistoputken ja kaasuvarastoputken.
2. Resonanssiontelo: Tämä komponentti koostuu kokonaisheijastimesta ja lähtöheijastimesta. Resonanssiontelon kokonaisheijastin perustuu yleensä optiseen lasiin, jonka pinnalla on kultakalvo. Kultakalvoheijastimen heijastuskyky on yli 98 % noin 10,6 µm:n lasersäteellä. Resonanssiontelon lähtöheijastin on yleensä valmistettu germaniumista (Ge), materiaalista, joka lähettää infrapunasäteilyä 10,6 µm, ja sen päällä on monikerroksinen pinnoite.
3. Elektrodi: CO2-lasilaserputket käyttävät yleensä sylinterin muotoista kylmäkatodia. Katodimateriaalin valinnalla on merkittävä vaikutus laserin käyttöikään. Katodimateriaalin perusvaatimukset ovat alhainen sputterointinopeus ja alhainen kaasun absorptionopeus.
Purkausputki on molemmista päistä yhdistetty kaasuvarastoputkeen. Kaasunvarastoputken toisessa päässä oleva pieni reikä kytkeytyy poistoputkeen, kun taas toinen pää on kytketty poistoputkeen kierteisen kaasun paluuputken kautta. Tämä mahdollistaa kaasun kiertämisen poistoputken ja kaasuvarastoputken välillä, mikä mahdollistaa jatkuvan kaasunvaihdon poistoputken sisällä. Lasilaserputkea käytetään laajalti ei--metallisten materiaalien, kuten akryylin ja muovin, merkitsemiseen ja kaivertamiseen, ja se on myös kehitetty soveltumaan galvanoituun pehmeän teräksen merkitsemiseen. CO2-lasilaserputkia käytetään myös automaatiojärjestelmissä polyimidi- ja polyesterilevyjen merkitsemiseen joustavissa piirilevyissä ja elektroniikkainstrumenttien kalvoissa.