熱可塑性の樹脂などの素材に、レーザーで熱を加えて圧着し、接合する技術のこと。樹脂にレーザーを当て、溶けた部分が冷えて固まることで、素材同士を接合できる。
従来、種類の異なる樹脂同士、または樹脂と金属との接合には、接着剤が利用されることが多かった。レーザー溶着では、接着剤を使わないため、その分の原価を低減することができる。また、接着剤のような揮発性がなく、人体に優しい点、硬化の時間が掛からない点などがメリットとして挙げられる。
レーザー溶着は、熱を加えて接合する技術の中でも比較的新しい技術である。超音波や熱板を利用する方法もあるが、レーザー溶着は加工のしやすさや品質の面で優位であり、自動車・航空機・医療機器など、さまざまな分野に広がりつつある。