La fotodepilación se basa en la fototermólisis selectiva.

La fototermólisis selectiva consiste en la absorción de la luz de forma selectiva por un tejido diana respetando a su vez los tejidos adyacentes, esto en fotodepilación se traduce en la absorción de la luz por el pelo (tejido diana) y su posterior destrucción por efecto térmico pero respetando la piel (tejido adyacente).

Este principio es el que permite que se destruya el pelo respetando la piel, gracias a que, la luz emitida por el láser o por el sistema de luz pulsada intensa utilizado en fotodepilación presenta gran apetencia por la melanina (pigmento que da color al pelo, piel...). Debido a que el pelo contiene gran cantidad de melanina (normalmente más que la piel), la luz será absorbida prácticamente en su totalidad por el pelo sin calentar apenas la piel.

Además existen diversos métodos que nos permitirán proteger aún más la piel como son la aplicación de gel frío, el sistema chil-tip (zona de contacto fría) o el enfriamiento dinámico.