雷射退火是一種利用高能雷射束照射材料表面，使其在極短時間內達到極高溫度，然後迅速冷卻的處理技術。這種處理可以在不熔化材料的情況下，降低材料表面一定厚度內的硬度，達到類似傳統退火的效果，這樣可以消除材料表面的應力、改善組織結構、提高力學性能，同時不會破壞材料的整體結構。
雷射退火在半導體行業中套用廣泛，它能夠有效地消除離子注入產生的晶格缺陷，修復晶體損傷和消除位錯，因為加熱時間非常短，通常為普通熱退火的百萬分之一，因此可以避免破壞積體電路的淺結電導率和其他關鍵結特性。此外，雷射退火還套用於金屬和陶瓷等材料的表面改性，通過快速加熱和冷卻，改善材料的表面性能，如硬度、耐磨性和抗腐蝕性。