При диффузионной сварке используют разнообразные защитные среды, состав которых зависит не только от химической активности свариваемых материалов, но и от экономичности и технологичности их использования.
Наилучшая защитная среда – вакуум, однако для легкоиспаряющихся материалов (латунь, некоторые бронзы, магниевые сплавы) применение вакуума нежелательно.
В качестве защитных средств широко используют нейтральные газы и их смеси (аргон, гелий, азот), активные газы (водород, углеводород, углекислый газ), смеси нейтральных и активных газов. Выбор защитной среды зависит от свойств свариваемых металлов. Так азот является хорошей защитой для меди, водород является хорошим восстановителем. Но крайне опасен при сварке титановых сплавов, при сварке активных метало вредной примесью в аргоне или гелии является азот. При сварке углеродистых сталей и чугунов защитной средой может служить углекислый газ с примесью углеводородов.
Эффективной защитной средой даже для активных металлов и их сплавов могут служить расплавы солей, плавиковой и соляной кислот. В качестве жидкой защитной среды используют также расплавленные оксиды, щёлочи, расплавы металлов и сплавов.