Покрытие формируется из потока частиц находящихся в атомарном, молекулярном или ионизированном состоянии.
Покрытие наносится путем термического испарения, взрывного испарения с распылением и ионного распыления твердого материала. Напыление производится в герметичной камере при глубоком вакууме. Это обеспечивает необходимую длину свободного пробега напыляемых частиц и защиту от взаимодействия с атмосферными газами. Движущей силой переноса частиц является разность парциальных давлений паровой фазы, которая больше вблизи поверхности испарения. У напыляемой поверхности она минимальна. Ионизированные частицы обладают большой энергией и образуют поверхности высокого качества. Способ позволяет наносить тонкие и равномерные по толщине и свойствам покрытия с использованием широкого круга неорганических материалов в том числе из синтезированных, таких как карбиды , нитриды , оксиды и др.
Полученный слой можно упрочнять давлением при локальном нагреве или в процессе химико-термической обработки путем полного восстановления оксидов на границе разделамежду покрытием и основой, препятствующих образованию прочного покрытия.
Недостатки: малая производительность, высокая сложность оборудования.