Yleisesti ei-metallisen lasermerkinnän alalla nähdään kiinteät lasermerkintäkoneet ja kaasulasermerkintäkoneet (CO2-laserleikkauskoneet). Ei-metalliset laserleikkauskoneet käyttävät yleensä lasertehoa laserputken ohjaamiseksi lähettämään valoa, joka taittuu useiden peilien toimesta ja siirtyy laserpäähän. Sitten laserpäähän asennettu tarkennuspeili konvergoi valon pisteeseen, joka voi saavuttaa korkean lämpötilan ja sublimoida materiaalin välittömästi kaasuksi, jonka sitten poistotuuletin imee pois leikkaamisen tarkoituksen saavuttamiseksi; Yleisissä laserleikkauskoneissa käytettävään laserputkeen täytetty pääkaasu on CO2, joten tämän tyyppistä laserputkea kutsutaan CO2-laserputkeksi, ja tämän tyyppistä laserputkea käyttävää laserleikkauskonetta kutsutaan CO2-laserleikkauskoneeksi.
Maailman ensimmäinen CO2-laserleikkauskone syntyi 1970-luvulla. Viimeisten kolmenkymmenen vuoden aikana CO2-laserleikkauskoneita on parannettu jatkuvasti sovellusalojen jatkuvan laajentumisen ansiosta. On ollut useita kansainvälisiä ja kotimaisia yrityksiä, jotka ovat valmistaneet erilaisia CO2-laserleikkauskoneita vastatakseen markkinoiden kysyntään, mukaan lukien kaksiulotteiset tasoleikkauskoneet, kolmiulotteiset avaruuskäyräleikkauskoneet, putkenleikkauskoneet jne. Vuoden 2000 raportin mukaan Arvovaltaisen yhdysvaltalaisen "Industrial LaserSolution" -lehden mukaan vuonna 1999 myytiin maailmanlaajuisesti yhteensä 3325 laserleikkausjärjestelmää (pääasiassa CO2-laserleikkausjärjestelmiä) yhteensä 1,174 miljardin dollarin arvosta. Vaikka laserleikkauksen kehitystrendi on nopea, sen sovellustasossa on merkittävä ero kehittyneisiin maihin verrattuna. Vuoteen 2003 mennessä Kiinassa teollisuustuotannossa käytettyjen CO2-laserleikkausjärjestelmien yhteenlaskettu määrä oli saavuttanut noin 500, mikä on noin 1,5 % maailman käyttöjärjestelmien kokonaismäärästä.