金属在真空中加热时会变成气体而蒸发，真空蒸发就是利用此原理。处理时多在10-5Torr以下的真空中进行，金属及各种化合物都可当作被附着物质，其应用例有镜片、反射镜、塑胶零件等；但是以金属表面硬化为目的的用途则很少，主要多用于装饰性物件。

PVD镀膜涂层工艺中效果好的为离子镀膜方式；此方法是利用电弧撞击靶材，使靶材原子被激发出来，与反应性气体反应，形成化合物沉积于工件表面的一种技术。炉内运行至高真空后，通入惰性气体，加偏压造成氩离子(Ar+)，及带负电的电子(e-)，带正电的氩离子会撞向通入偏压为负极的基板底材，来清洁工件表面；之后再通入反应气体，在靶材和基板底材间产生电浆，进行镀膜作业。此一方式成膜速度快、密著性较佳，多用于切削刀具镀膜涂层处理。
真空镀膜厚度属于微米级，1μm 相当于传统电镀一条的十分之一，因此经过镀膜作业以后，并不会影响工件的精度；传统电镀的批覆方式是以一种包覆的方式在外形成一层电镀层，并无高度密著性可言。