50～250μm程度のワイヤーを刃として利用し、一度に多数枚のウェハを切断する方法。切断用ワイヤーには炭素鋼など高張力に耐える金属などが用いられ、そこにダイヤやSiCなどの高高度な砥材を遊離砥粒で供給もしくは電着固定する。ワイヤーは一般的に1個の送り出しリールから引き出した一本線を使用し、装置の加工部を通り、回収リールによって巻き取られる。装置の加工部には2本以上の高剛性スピンドル軸（切断ピッチ溝入り）が設けられ、そこに橋渡しするように複数回ワイヤーを巻きつけることでマルチ刃化する。ウェハの切断枚数はその巻き数に依存する。ワイヤーは切断速度に合わせた速度・張力で繰り出し、送りと回収を繰り返す往復運動をさせながら単結晶インゴットなど加工ワークに押し当て切断する。ワイヤーソーの重要な制御パラメータは、ワイヤーの線速、張力、切断速度（ワーク送り込み速度）などで、これらの調整によって、均一な切断厚み、SORI値などを達成する。また、装置パワーや剛性、加工液の種類、ワイヤーの運動制御の調整も切断品質を左右する。