การรักษาด้วยเลเซอร์เป็นการรักษาทางการแพทย์ที่ใช้แสงที่โฟกัสเพื่อกระตุ้นกระบวนการที่เรียกว่าโฟโตไบโอโมดูเลชัน (PBM หมายถึง โฟโตไบโอโมดูเลชัน) ในระหว่างกระบวนการ PBM โฟตอนจะเข้าสู่เนื้อเยื่อและทำปฏิกิริยากับคอมเพล็กซ์ไซโตโครมซีภายในไมโทคอนเดรีย ปฏิกิริยานี้จะกระตุ้นให้เกิดเหตุการณ์ทางชีวภาพต่อเนื่องกัน ซึ่งนำไปสู่การเพิ่มขึ้นของการเผาผลาญในเซลล์ ซึ่งสามารถลดความเจ็บปวดและเร่งกระบวนการรักษาได้
การบำบัดด้วยโฟโตไบโอโมดูเลชัน (Photobiomodulation therapy) หมายถึง การบำบัดด้วยแสงรูปแบบหนึ่งที่ใช้แหล่งกำเนิดแสงที่ไม่ก่อให้เกิดไอออน เช่น เลเซอร์ ไดโอดเปล่งแสง และ/หรือแสงบรอดแบนด์ ในช่วงคลื่นแสงที่มองเห็นได้ (400 – 700 นาโนเมตร) และช่วงใกล้อินฟราเรด (700 – 1100 นาโนเมตร) กระบวนการนี้ไม่ก่อให้เกิดความร้อน โดยเกี่ยวข้องกับสารสีภายในร่างกายที่กระตุ้นให้เกิดปฏิกิริยาทางโฟโตฟิสิกส์ (เช่น เชิงเส้นและไม่เชิงเส้น) และปฏิกิริยาทางเคมีแสงในระดับชีวภาพต่างๆ กระบวนการนี้ส่งผลให้เกิดผลการรักษาที่เป็นประโยชน์หลายประการ เช่น บรรเทาอาการปวด ปรับภูมิคุ้มกัน และส่งเสริมการสมานแผลและการสร้างเนื้อเยื่อใหม่ ปัจจุบันนักวิจัยและผู้ปฏิบัติงานใช้คำว่า โฟโตไบโอโมดูเลชัน (PBM) แทนคำอื่นๆ เช่น การบำบัดด้วยเลเซอร์ระดับต่ำ (LLLT) เลเซอร์เย็น หรือการบำบัดด้วยเลเซอร์
หลักการพื้นฐานที่รองรับการบำบัดด้วยการกระตุ้นด้วยแสง (Photobiomodulation: PBM) ตามที่เข้าใจกันในปัจจุบันในเอกสารทางวิทยาศาสตร์นั้นค่อนข้างตรงไปตรงมา มีข้อสรุปว่าการใช้แสงในปริมาณที่เหมาะสมกับการรักษาเนื้อเยื่อที่เสียหายหรือทำงานผิดปกติจะนำไปสู่การตอบสนองของเซลล์โดยกลไกของไมโทคอนเดรีย การศึกษาต่างๆ แสดงให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้สามารถส่งผลกระทบต่อความเจ็บปวดและการอักเสบ รวมถึงการซ่อมแซมเนื้อเยื่อได้