Beim Wasserstrahlschneiden wird das zu bearbeitende Material durch einen Hochdruckwasserstrahl getrennt. Dieser Strahl hat einen Druck von bis zu 6000 bar. Es werden Austrittsgeschwindigkeiten bis zu 1000 m/s erreicht. Das Schneidgut erwärmt sich dabei kaum. Durch den hohen Druck ist das Schneidwasser keimfrei (Hochdrucksterilisation). Das Wasser muss nicht besonders aufbereitet werden. Lediglich zur Erhöhung der Pumpenstandzeit ist gegebenenfalls eine Aufbereitung erforderlich, beispielsweise per Wasser-Enthärtung oder Umkehrosmose-System. Bedingt durch die hohe Austrittsgeschwindigkeit des Wassers entsteht beim Schneiden ein Schalldruck von bis zu 130 dB. Durch Schneiden unter Wasser, etwa durch Erhöhung des Wasserspiegels im Strahlfänger, kann die Schallemission bedeutend reduziert werden.

Abrasivschneiden 
Zur Erhöhung der Schneidleistung wird dem Strahl häufig ein Schneidmittel, ein sogenanntes Abrasiv, zugesetzt. Erst durch die Beimengung eines solchen Abrasivs (wie z. B. Granat oder Korund) ist es möglich, härtere Materialien zu schneiden, die mit reinem Wasserstrahl nicht trennbar sind, oder deren Bearbeitung mit Purwasser nicht wirtschaftlich ist, bzw. wo eine höhere Schnittqualität verlangt wird.

Um abrasiv schneiden zu können, muss die Wasserstrahlanlage über einen Schneidkopf verfügen, der im wesentlichen aus drei Komponenten besteht:

Reinwasser-Fokussierdüse,
Abrasiv-Mischkammer,
Abrasivfokussierdüse / Fokussierrohr
Zuerst wird durch die Reinwasserdüse das hochkomprimierte Wasser zu einem Strahl von etwa 0,25–0,4 mm (düsenabhängig) geformt. Dieser Strahl schießt durch die Mischkammer mit bis zu 1000 m/s und erzeugt somit ein Vakuum im Schneidkopf. Durch eine kleine Öffnung im Schneidkopf kann jetzt Abrasivmittel in die Mischkammer gesaugt und mit dem Wasserstrahl vermischt werden. Das Wasser-Abrasiv-Gemisch wird dann durch die nachgeschaltete Abrasivdüse fokussiert und tritt mit einem Durchmesser von i. d. R. 0,8 oder 1 mm aus.

Das Abrasivmittel kann im Regelfall CNC-gesteuert dosiert und dem Schneidkopf zugeführt werden, entweder mit Luft als Träger oder in einer Emulsion. Die Vorschubgeschwindigkeiten beim Wasserstrahlschneiden sind u.a. abhängig von Parametern wie Materialart und -dicke, Pumpenleistung (Literleistung und Druck), Düsenkombination (Reinwasser- und Abrasivdüsendurchmesser).