彩色雷射印表機的成像原理和黑白雷射印表機相似的，都是利用雷射掃描，在硒鼓上形成電荷潛影，然後吸附墨粉，再將墨粉轉印到列印紙上，只不過黑白雷射印表機只有一種黑色墨粉，而彩色雷射印表機要使用黃、品、青、黑四種顏色的墨粉。
四種顏色，彩色列印要進行四個列印循環，基於CMYK色系，每次處理一種顏色。這四個列印循環有兩種處理方法，一種是利用轉印膠帶，每處理一種顏色，將墨粉從硒鼓轉到轉印帶上，然後清潔硒鼓再處理下一種顏色，最後在轉印帶上形成彩色圖像，再一次性地轉印到紙張上，經加熱固著；還有一種方法就是某些惠普彩色雷射印表機所使用的方法，處理完一種色彩，墨粉就吸附在硒鼓上，接著處理下一種色彩，最後一次性地轉印到列印紙上。
彩色雷射印表機的關鍵技術是色彩的合成。雖然理論上黃、品、青、黑四種基色可以合成出成千上萬種繽紛的色彩，但固體的墨粉如何進行色彩混合卻不象在PHOTOSHOP中編輯CMYK顏色那么簡單。早期的彩色雷射印表機採用半色調技術，在處理每一點的顏色時，一種墨粉只有“有”和“無”兩種狀態，由於墨粉顆粒非常細微，列印“點”可以比“像素點”小很多，由不同列印點的色彩組合來決定一“像素點”最終的顏色。
