激光傳輸是從激光光源到激光加工出光頭的中間環節。激光傳輸包括激光反射和透射，需要使用光學鏡片來實現。二氧化碳激光傳輸一般采用將反射鏡插入光束的傳輸路徑中進行方向變換，反射鏡既起到光束轉向作用，又可以用于光束傳輸。在這個過程中，光束功率保持不變。YAG激光傳輸之前，需要在光路中插入凹透鏡擴束處理，使光束發散，提高后續聚焦透鏡的焦距，增大工作距離，以便于適應激光在生產加工中的環境變化。
  激光反射鏡常用材料是銅和鉬。銅的反射率高，導熱系數大，工作溫度不易升高，安全可靠，銅基體上鍍金可進一步提高其反射力，缺點是材料較軟，容易劃傷，污染后難以清理，影響其反射能力。鉬的反射率較低，但是硬度高，可以反復擦拭而不會產生痕跡，常用于污染比較嚴重的工作條件下。
  透鏡屬于光學元件，其失效形式主要有熱破壞和熱變形兩種，主要由于工作過程中吸收過多的激光能量所致。激光加工過程中，激光通過透鏡時，一部分能量被透鏡吸收，導致透鏡受熱膨脹。由于光束分布不均勻，所以透鏡溫度分布不均勻，導致透鏡各部位不均勻膨脹，其中透鏡中間溫度高，膨脹最大，導致透鏡折射率發生改變，引起焦點位置和聚焦尺寸的變化。
  透鏡應選擇吸熱較少而散熱較好的材料。采用大功率激光加工時，可以采用冷卻的方式控制透鏡過熱。透鏡常用材料是鍺（Ge)、硒化鋅(ZnSe)、砷化鎵(GaAs)，鍺透鏡比較便宜但對激光吸收較大，容易產生熱損傷，常用于功率100W以下的激光加工系統。砷化鎵透鏡吸收系數好似硒化鋅的7倍，導熱系數是其的2.7倍。如果透鏡對激光能量以表明吸收為主，選擇砷化鎵透鏡可以加速散熱，控制溫度升高，減小熱變形。如果以基體吸收為主時，采用硒化鋅透鏡，可以減少對激光的吸收，減小熱變形。
  聚焦用來傳輸激光束并且確定焊接位置，通過傳輸和變換激光束還需要通過透鏡或拋物面反射鏡聚焦才能成為可以應用的光束。一般來說，小功率系統采用透鏡聚焦，大功率系統采用反射鏡聚焦。帶有不同涂層的銅制拋物面反射聚焦的應用越來越多，反射鏡聚焦可以與水冷元件配合使用，對激光加工過程中污染和損傷有較好的抵抗作用。激光焊接時容易導致煙霧和金屬飛濺污染透鏡，YAG激光器可以直接穿過玻璃，可以采用具有良好傳輸特性和較強承載能力的石英玻璃作為透鏡防護罩。
  YAG激光可采用光纖傳輸。光纖傳輸有柔性強，傳輸效率高，傳輸環節少等優點，易于將激光依次傳輸至多個加工工作站臺和實現低損耗的遠距離傳輸，大大簡化了激光加工系統的機械執行機構，提高了整個系統的工作可靠性，光束傳輸的功率密度均勻性可以得到改善，加工路徑更加靈活。較粗的光纖可以傳輸較大的激光能量，較細的光纖可以減小光束質量的變化。光纖傳輸的損失主要來自光纖端面鍍膜的反射和耦合散射，對于端面不鍍膜的，其耦合過程中大約有10%的能量損失，對于端面鍍膜的大功率光纖，激光功率的傳輸效率可以達到98%以上。