Bei der Femto-LASIK wird im Gegensatz zur klassischen LASIK der sogenannte Flapschnitt nicht mit einem computergesteuerten mechanischen Hobel (Mikrokeratom) ausgeführt, sondern mit einem Femtosekundenlaser, der ultrakurze Lichtpulse von einigen 100 Femtosekunden (1 fs = 1·10-15 s) aussendet (Laserskalpell). Das Verfahren wurde erstmals 2001 von der US-amerikanischen Gesundheitsbehörde (FDA) genehmigt (Antragssteller: IntraLase Inc., USA) und wird seither in der Praxis eingesetzt.

Zur Vorbereitung der Laserung wird ein Fixationsring mit einem Kontaktglas auf das Auge gesetzt, über den computergesteuert Laserpulse in einer vorausberechneten Tiefe einen Laserschnitt erzeugen. Die Laserpulse erzeugen kleine (10-30 Mikrometer) Gasblasen und trennen das Hornhautgewebe in einer optisch festgelegten Schichttiefe. Wie bei der klassischen LASIK wird die Fehlsichtigkeit durch Schleifen der Hornhaut mit dem Excimer-Laser korrigiert. Zum Schluss wird die vordere Hornhautlamelle wieder zurückgeklappt. Sie saugt sich fest und verschließt die Hornhaut wieder.

Im Gegensatz zur klassischen LASIK kann die Operation bei einem fehlerhaften Schnitt abgebrochen werden, die Blasen diffundieren nach einigen Minuten und die Hornhaut findet wieder zur Ausgangsform zurück. Flapschnitte, die mit dem Femtosekundenlaser ausgeführt werden, sind präziser als solche, die mit dem mechanischen Mikrokeratom ausgeführt werden. Die Abweichungen zur vorgesehenen Dicke betragen nur noch 10 Mikrometer statt 30 Mikrometer. Der dünnstmögliche Femto-Flapschnitt beträgt 90 Mikrometer (+/-10), der entsprechende mechanisch erzeugte Flapschnitt dagegen 130 Mikrometer (+/-30). Insbesondere weitsichtige Augen haben eine nicht mittig zur Hornhaut stehende Pupillenposition. Bei der Femto-LASIK wird der Saugring auf die Mitte zentriert. Da es bei der optischen Korrektur oft auf jeden Millimeterbruchteil ankommt, ist das ein großer Vorteil gegenüber der klassischen LASIK.