Esse procedimento é utilizado para tratar uma série de doenças, sobretudo doenças vasculares da retina. Até a sua invenção, muitas doenças dos olhos não possuíam tratamento eficaz e com relativa frequência resultavam em graves hemorragias oculares.

O laser emite um intenso feixe de luz sobre as células do epitélio pigmentado da retina, a qual converte-se em energia térmica, aumentando a temperatura do local onde é aplicado. A abrasão do tecido provoca desnaturação das proteínas, com consequente coagulação e formação de tecido de cicatrização.

Todo esse procedimento ajuda a reduzir  a formação de vasos sanguíneos anômalos na retina, responsável por causar diversas doenças como o glaucoma neovascular e a retinopatia diabética. Não se sabe ao certo qual o mecanismo que o laser promove esses efeitos na retina, algumas teorias são de que possa reduzir a quantidade de retina doente, a qual por sua vez produz uma serie de substâncias, como o VEGF (fator de crescimento do endotélio vascular) responsáveis pelo aparecimento de novos vasos.

O procedimento pode ser feito com aplicações localizadas e direcionadas em vasos específicos (a fotocoagulação focal) ou tratar a retina inteira (a panfotocoagulação retiniana).