3D лазерен нож може да изрязва и оформя 3D обекти с помощта на лазерен лъч. За разлика от 2D лазерните ножове, които работят само по две оси (X и Y) и обработват плоски материали, 3D лазерните ножове също работят по трета ос (Ж), което им позволява да изрязват сложни 3D форми и извити повърхности. Използват се в отрасли, където е необходимо да се обработват неправилни или триизмерни обекти, като автомобилната индустрия, космическата или металургичната индустрия. Благодарение на тяхната висока прецизност и гъвкавост, те са идеални за производство на сложни части.