被清洁的目标物质，如油漆、锈层、油污等对特定波长的激光有高吸收率，而船舶基底材料，如金属、石材、复合材料等对该波长激光有低吸收率或高反射率，确保清洗目标物质的同时不损伤基材。清洗时高能量的纳秒脉冲激光被目标物质层强烈吸收，该层物质在极短时间内温度急剧升高。这种瞬间加热使目标物质发生熔化、气化（升华），或者因为目标物质与基底材料的热膨胀系数不同而产生剧烈的热膨胀剥离，类似“爆米花”效应，最终导致目标物质从船体表面被去除。
