上个世纪70年代大功率激光器研制成功后，使激光表面处理技术进入实际应用，随后迅速发展，先后出现了激光淬火（激光相变硬化表面改性技术）、激光重熔、激光表面合金化、激光熔覆、激光表面非晶化和激光冲击强化等方法。
这些激光表面处理技术通过使材料表面形成一定厚度的处理层，以改善材料表面的力学性能、冶金性能、物理性能，从而提高零件、工件的耐磨、耐蚀、耐疲劳等性能。激光由于功率密度高，方向性好，能量传递方便，可在各种透明介质中传输等特点。
同时各种段脉冲激光的发展使得激光表面纳米图案化愈加可行。
随着纳米材料和纳米表面工程技术的发展，应用各种激光表面处理技术，实现零件表面纳米化的探索也逐渐展开，并取得一定成果。
激光表面纳米化技术由于实质上就是激光表面处理技术和纳米表面技术结合所产生的，所以其同样具有激光表面处理的所有优点，相较于其他表面纳米化技术，这些优点有的是至关重要的；
比如机械研磨表面纳米化技术，就不适用于大面积、复杂形状的零件；
再比如表面辊压或振动喷丸表面纳米化技术在处理复杂形状零件上都有困难，实际生产中难以实现，而激光表面纳米化技术却基本不存在类似问题。