激光作用于眼球，并被組織吸收后，眼球組織會發生一系列的變化，這就是激光治療的基礎。

　　眼球各層組織在吸收激光能量后產生的激光生物作用，主要有光致發熱作用、光致化學作用、巨脈沖激光的強電場作用和光致壓強作用。這四種作用是能夠將激光用作光凝和光切等治療眼病的主要機理。

　　光致發熱作用是指生物組織吸收激光能量后，將其光能轉化為熱能的過程，是激光治療眼病中最常見的一種方法。因熱致局部組織反應水平的不同，又有熱致溫熱、凝固、汽化、穿孔和切割等一系列反應。影響眼組織反應水平的因素，除與激光功率密度有關外，還與受照組織對相應波長激光能量的吸收率大小、激光照射持續的時間等有關。光致發熱作用還可導致壓強和化學作用等二次理化反應。

　　光致化學作用是指生物組織吸收激光能量并將光能轉變成化學能所導致的化學反應。主要有四種類型：即光致分解、光致氧化、光致聚合和光致敏化。在眼科治療中常見到的是光致分解和光致敏化。前者如用波長為193nm的ArF準分子激光作“冷光刀”來分解生物分子化學鍵，“切割”角膜。后者的典型例子是用光動力學療法治療視網膜母細胞瘤。

　　一定功率密度的激光，還可以產生光致壓強作用。這種壓強的產生可有多種原因，如由激光輻射、熱致汽化反沖、熱致膨脹、膨脹致超聲、場致散射、場致伸縮。這種光致壓強可作用于眼部產生生物效應。