通常，激光焊接設備在焊接的過程中需要使用惰性氣體來保護熔池，但當某些材料焊接可不計較表面氧化時則也可不使用氣體保護。在實際運用中，大多數應用場合則常使用氦、氬、氮等氣體作保護熔池，使工件在焊接過程中不被氧化。
 　 氦氣不易電離（電離閾值比較高），這可讓激光順利通過，使得光束能量不受阻礙地直達工件表面。對于應用來說，這是激光焊接時使用最有效的保護氣體，但是價格比較貴。
 　 氬氣比較便宜，優點是密度較大，所以保護效果比較好。缺點是它易受高溫金屬等離子體電離，會屏蔽了部分光束射向工件，減少了焊接的有效激光功率，同樣也損害焊接速度與熔深。但另一方面，使用氬氣保護的焊件表面要比使用氦氣保護時更為光滑。
 　 氮氣作為保護氣體最為便宜，缺點是對某些類型不銹鋼焊接時并不適用，有時會在搭接區產生小的氣孔。
 　 使用保護氣體的另一個作用是保護聚焦透鏡免受焊接時產生的濺射傷害，雖然現在焊接機在聚焦鏡頭前都加有報告鏡片。但在高功率激光焊接時，由于其噴出物變得非常有力，此時保護透鏡的工作則顯得非常必要。
 　保護氣體的第三個作用是對驅散高功率激光焊接產生的等離子屏蔽。金屬蒸氣吸收激光束電離成等離子云團，在金屬蒸氣周圍的保護氣體也會因受熱而電離。如果不進行有效的驅散，激光束就不能有效地到達焊接點。等離子云團處于工件表面時，焊接的熔深會變淺、焊接熔池表面也會變寬。通過增加電子與離子和中性原子三體碰撞來增加電子復合的速率，可以降低等離子體中的電子密度，從而增加激光到達工件表現的有效率。 　　 氦氣電離最小，可以能很快地驅除從金屬熔池產生的上升的金屬蒸氣，使用氦作保護氣體，可最大程度地抑制等離子體，從而增加熔深，提高焊接速度，另外，它也由于質輕而能逸出，不易造成氣孔。但是從我們實際焊接的效果看，用氬氣保護的效果還不錯的，再加上價格因素，在日常使用的激光焊接保護氣體中，氬氣使用的場合還是更多。