Машините за лазерно маркиране с CO₂ се използват широко в множество индустриални и потребителски продуктови сектори поради техните ефективни, високо{0}}прецизни и без-контактни възможности за обработка на не-метални материали. Тяхната специфична дължина на вълната (обикновено 10,6 μm) показва висока степен на абсорбция в органични вещества, което ги прави особено-подходящи за постоянно маркиране, гравиране и рязане на не-метални материали като дърво, хартия, пластмаси, кожа, стъкло, керамика, гума, акрил и тъкани.
В опаковъчната промишленост машините за лазерно маркиране с CO₂ се използват за директно маркиране на дати на производство, дати на изтичане на срока на годност, партидни номера, баркодове, QR кодове и информация за продукта върху хартиени кутии, пластмасови бутилки (напр. PET), стъклени бутилки, етикети и филми, използвани за храни, фармацевтични продукти, напитки и козметика. Този-метод без мастило създава издръжливи, екологични-маркировки, които са устойчиви на изтриване и кървене. В секторите на електрониката и уредите машините за лазерно маркиране с CO₂ се използват за нанасяне на номера на модели, серийни номера, кодове за проследяване и лога на марки към продукти като печатни платки (PCB), гъвкави печатни схеми (FPC), електронни компоненти (напр. кондензатори, резистори, чипове), полупроводници, пластмасови корпуси, конектори и клавиатури от силиконова гума; техните възможности за висока-прецизност ги правят особено подходящи за сложно маркиране на миниатюрни компоненти.
В изкуствата, занаятите и рекламната индустрия машините за лазерно маркиране с CO₂ улесняват персонализирано гравиране и рязане върху материали като дърво, бамбукови продукти, акрил, плексиглас, камък, кожа и хартия (напр. поздравителни картички) за създаване на персонализирани подаръци, табели, декоративни рекламни елементи и сложни модели. В текстилната, шивашката и кожената промишленост тези машини се използват за прецизно маркиране и гравиране на лога на марката, размери и шарки върху кожа, тъкани и синтетични влакна, както и за рязане и маркиране на аксесоари за облекло (като копчета), компоненти на обувки и материали за багаж.
В медицинския сектор машините за лазерно маркиране с CO₂ се използват за прилагане на информация-като уникални идентификатори на устройства (UDI) и партидни номера-директно върху медицински устройства, стъклени спринцовки, пластмасови медицински контейнери и свързаните с тях опаковки. Тези лазерни маркировки са устойчиви на процеси на стерилизация, като по този начин отговарят на строгите изисквания на медицинската индустрия за дълготрайност и безопасност на маркировката. Освен това, приложенията на машините за лазерно маркиране с CO₂ включват маркиране върху архитектурна керамика, гравиране на каучукови продукти (като печати), изработване на модели, идентификация на тръби и шарки на точки върху панели със задно осветяване.
Машините за лазерно маркиране с CO₂ са подходящи предимно за гореспоменатите не-метални материали. За метални материали ефективното директно маркиране обикновено не е възможно (освен върху повърхностни покрития); това представлява една от ключовите разлики между CO₂ лазери и други видове машини за лазерно маркиране, като оптични или UV лазери.
