Fraksiyonel CO2 lazerler cildin hem üst ve hem alt tabakalarında etkili olmaktadır. Fraksiyonel lazer sistemlerinde lazer ışığı cilde mikroskopik kolonlar halinde gönderilir. Bu bölgelerdeki esas hedef sudur, yani kollajen, kan damarları, keratinositler gibi su içeren yapılar kontrollü bir şekilde hasara uğrarlar. Termal hasar oluşan bölgenin hemen yanındaki sağlam bölgelerdeki canlı hücreler, hasarlı alana göç ederek buradaki onarım mekanizmasını uyarırlar. Böylece bu minik kolonların gönderildiği alanlarda doku yenilenir. Bu yenilenme esnasında üst deriye ait lekeler tedavi edilebilirken, deri altında da minik alanlar halinde ısı hasarı yapar ve bu bölgelerde yeni kollajen oluşumunu uyarır.

Fraksiyonel lazerler deriye birbirleriyle temas etmeden aralarda normal deri adacıkları bırakan ışık kolonları gönderir. Mikrotermal tedavi zonları denen bu kolonların kalınlıkları ve aralarındaki uzaklık ayarlanabilir ve bununla birlikte kaç geçiş yapılacağı da tedavinin yoğunluğunu belirler. Tedavi zonlarında oluşan yara iyileşmesi odakları birbirleriyle köprülüşerek genel yenilenmeyi sağlarlar. Genellikle her seansta %5-%45 arası kapsayıcılıkla tedaviler gerçekleşir.