Cięcie termiczne tlenem polega na wypaleniu szczeliny w materiale za pomocą strumienia tlenu, przy współdziałaniu źródła ciepła, najczęściej płomienia gazowego acetylenowo-tlenowego. Oprócz acetylenu mogą być stosowane również inne gazy palne, takie jak: propan, butan, metan lub wodór. W trakcie procesu materiał obrabiany jest podgrzewany do temperatury spalania, a następnie stopiony metal usuwany jest ze szczeliny za pomocą strumienia gazu pod wysokim ciśnieniem.
Technologia pozwala na cięcie grubych blach i pakietów blach (nawet do 200-300 mm), a także elementów pokrytych powłokami lakierniczymi lub skorodowanych.