Sắc tố trên da người được chia thành hai loại chính, sắc tố nội sinh quan trọng là melanin và sắc tố ngoại sinh như mực xăm. Melanin không có đỉnh hấp thu riêng biệt nhưng sự hấp thu sẽ tăng với ánh sáng có bước sóng ngắn hơn 1000 nm. Vì vậy, nhiều bước sóng laser có thể được sử dụng để nhằm vào melanin như Nd:YAG KTP (532 nm), PDL (595 nm), ruby (694 nm) và alexandrite (755 nm).
Hình xăm và melanin là 2 loại sắc tố hướng tới điều trị laser
Các hệ thống laser QS đặc hiệu trên melanin, năng lượng cao có thể thành công loại bỏ nhiều tổn thương sắc tố lành tính và hình xăm ở biều bì hoặc trung bì mà không gây tác dụng phụ đáng kể. Những tổn thương sắc tố ở biều bì (tàn nhang, đốm cà phê sữa, dày sừng tiết bã), trung bì và hỗn hợp biểu bì/trung bì (bớt xanh nevi, bớt Ota/Ito, tăng sắc tố bọng mắt) và những vùng da chứa các hình xăm đều đáp ứng tốt với laser QS. Nám da được xem là tình trạng da liễu khó điều trị nhất cũng đáp ứng với laser QS với mật độ năng lượng thấp và tỉ lệ lặp lại cao, nhằm vào melanosome mà hạn chế gây ra phản ứng viêm ở các mô lân cận. Trong trường hợp này, nhiều liệu trình điều trị sẽ được thực hiện đều đặn trong nhiều tuần để có được kết quả tốt nhất. Hệ laser QS sẽ nhanh chóng thay thế laser CW trước đó nhờ hạn chế được khả năng gây hoại tử nhiệt đến các cấu trúc da xung quanh. Trước khi laser QS ra đời, hệ laser CW liên tục được sử dụng để điều trị vấn đề sắc tố và xóa hình xăm. Loại laser này thường phát ra ánh sáng với thời lượng xung lâu hơn thời gian hồi phục nhiệt của một melanosome, vì vậy có thể dẫn đến sẹo hoặc kết cấu bất thường do quá nhiều tổn thương nhiệt của mô xung quanh trong quá trình chiếu xạ. Do đó, ngày nay laser CW chỉ còn được dùng để trị các chứng sắc tố nông ở biểu bì do việc điều trị các tổn thương ở sâu hơn thường để lại sẹo.
Laser QS tạo ra xung nano giây có năng lượng cao trong vùng ánh sáng xanh đến hồng ngoại gần, tác động chọn lọc trên melanin hoặc mực xăm, vì vậy ít gây ra tác dụng phụ. Bước sóng của laser Q-switched ruby (694 nm), alexandrite (755 nm), tần số kép Nd:YAG (532 nm) là thường được sử dụng nhất. Laser QS Nd:YAG 1064 nm có khả năng xuyên thấu tốt vào da, thích hợp điều trị các rối loạn sắc tố ở người có làn da tối màu.
Sắc tố nông trên bề mặt được điều trị tốt nhất với laser bước sóng ngắn, trong khi những vết sắc tố ở sâu hơn sẽ đáp ứng tốt với laser bước sóng dài nhờ khả năng xuyên thấu tốt hơn. Những bệnh nhân có làn da tối màu sẽ an toàn hơn khi điều trị với laser bước sóng dài do hạn chế được sự hấp thu năng lượng bề mặt của melanosome ở biểu bì và giảm nguy cơ bị mất sắc tố.
Nhờ sự phát triển của công nghệ laser QS, việc xóa hình xăm trở nên an toàn hơn. Để có được hiệu quả tối ưu, việc lựa chọn laser phải dựa trên phổ hấp thu của mực in hiện hữu trong hình xăm đó. Hạt mực màu đen hấp thu ánh sáng đỏ và hồng ngoại sẽ được loại bỏ hiệu quả nhờ laser QS ruby (694 nm), alexandrite (755 nm) và Nd:YAG (1064 nm). Hạt mực màu xanh da trời và xanh lục hấp thu ánh sáng có bước sóng từ 600-800 nm sẽ đáp ứng tốt với laser ruby và alexandrite. Hạt mực màu đỏ, cam và vàng đặc biệt nhạy cảm với ánh sáng xanh lục sẽ thích hợp với laser QS Nd:YAG 532 nm và PDL 510 nm. Loại laser QS sử dụng phải có nhịp xung dài (milisecond), tuy nhiên ở điều kiện này, laser không thể tiếp cận một cách đầy đủ và an toàn với những hạt sắc tố hoặc mực xăm có đường kính nhỏ. Những nhóm mang màu cạnh tranh trong cấu trúc da như các mạch máu nhỏ cho đáp ứng tốt hơn với laser có độ rộng xung dài. Laser có nhịp xung dài có thể nhắm vào các cấu trúc lớn hơn như các cụm tế bào melanocyte gây nên tàn nhang hay làm cho tóc bị ngả màu, có thể sử dụng để loại bỏ tóc.
Những tác dụng phụ thường gặp là xuất huyết dạng đốm, phù nề, ngứa, phồng rộp và tróc vảy, xuất huyết dưới da, mất sắc tố hoặc tăng sắc tố, sẹo, rụng tóc vĩnh viễn. Một vài tác dụng phụ dễ gặp ở người có làn da tối màu hơn vì sự hấp thụ tăng lên do nhiều melanin hơn.
Gần đây, sự phát triển của laser QS 755 nm và 1064 nm có thời gian xung ngắn (picosecond) có thê gây ra tác động chuyên biệt với hạt mực in. Hạt mực chỉ được ly giải tốt nhất khi thời gian xung bằng hoặc ít hơn thời gian phục hồi nhiệt của hạt mực in. Vì đường kính hạt mực trong da chỉ khoảng 40 đến 300 nm, nhịp xung picosecond sẽ hiệu quả hơn trong việc phá hủy các hạt mực xăm này.