通过单光子过程与双光子过程引发光聚合进行微加工时, 激光与光敏材料的相互作用区域存在较大区别.当入射光经透镜聚焦到材料表面或内部时, 由于单光子吸收过程中所使用的光子能量较高, 光子所到之处均可以进行单光子吸收过程, 其光与物质发生相互作用的最小区域受到光学衍射极限的限制. 双光子过程中所使用光子的能量大大低于材料的吸收带隙, 而材料的双光子吸收效率正比于入射光强的平方, 属于光学非线性效应, 其发生双光子过程的作用区域不仅取决于材料的非线性光学特性大小, 还取决于光与物质发生双光子过程的能量密度的高低, 即引发双光子聚合反应的激光阈值. 在进行双光子聚合的过程中, 其光聚合反应并不在光束通过的所有区域发生, 而仅仅在达到一定阈值, 可以使引发剂产生双光子吸收引发聚合反应的区域进行. 根据材料的非线性光学特性大小, 通过控制所使用的激光强度, 可以使达到双光子聚合阈值的范围大大小于通过透镜聚焦而得到的光斑直径, 所获得的双光子聚合区域可以远远小于光的衍极限, 在原理上甚至可以达到单分子尺度 .