Poiché le saldatrici laser per metalli presentano i vantaggi di un'elevata energia di saldatura, un'elevata efficienza di saldatura e una buona qualità di saldatura, molte fabbriche e imprese le utilizzano per saldare materiali diversi. Rispetto ai pezzi comuni, la saldatura di materiali diversi è relativamente complessa. A causa delle differenze nelle proprietà termodinamiche dei materiali di saldatura con variazioni di temperatura, presentano differenze nell'assorbimento del laser e nelle variazioni di temperatura. Nel processo di saldatura delle saldatrici laser per metalli, i meccanismi di formazione ed evoluzione del bagno di fusione sono diversi e anche i processi di solidificazione della zona di fusione della saldatura e della zona interessata dal calore sono diversi. I cambiamenti nella composizione chimica della saldatura laser comportano anche differenze nella formazione di difetti dei giunti di saldatura, tensioni residue di saldatura e deformazioni.
Le differenze termodinamiche tra materiali diversi sono un fattore chiave che influenza il processo di saldatura delle saldatrici laser per metalli. I materiali con punti di fusione diversi avranno stati di saldatura diversi. Quando i materiali con punti di fusione bassi entrano nello stato fuso, i materiali con punti di fusione elevati sono ancora solidi. Pertanto, i bordi dei grani del materiale fuso tendono a penetrare nell'area surriscaldata, causando la perdita di materiali a basso punto di fusione, danni o evaporazione di elementi di lega e apportando alcuni cambiamenti alla composizione chimica della saldatura. Le proprietà meccaniche sono difficili da controllare, soprattutto quando si saldano metalli non ferrosi diversi con saldatrici laser per metalli.
Durante il processo di cristallizzazione del bagno di fusione, la differenza nel coefficiente di espansione lineare di materiali diversi porta a notevoli stress di saldatura e deformazione nelle saldatrici laser dei metalli. A causa delle diverse sollecitazioni su entrambi i lati del cordone di saldatura, si generano facilmente crepe nel cordone di saldatura e nella zona interessata dal calore, che portano anche alla sfaldatura del metallo di saldatura e del materiale di base. La differenza nella conduttività termica e nella capacità termica specifica dei materiali porta al deterioramento delle condizioni di cristallizzazione del metallo di saldatura, a un grave ingrossamento del grano e influisce sulla bagnabilità dei metalli refrattari. Durante il processo di saldatura di materiali diversi su una saldatrice laser per metalli, si generano facilmente composti intermetallici e possono verificarsi anche cambiamenti strutturali, che portano ad una diminuzione delle proprietà meccaniche del giunto, soprattutto nella zona termicamente interessata, dove si verificano crepe o addirittura è probabile che si verifichino fratture. I parametri fisico-termici come il coefficiente di espansione del materiale, la conduttività termica e la capacità termica specifica variano con la temperatura, rendendo il processo di saldatura laser più complesso.