这种方法是在高真空状态下令材料气化或离子化沉积于工件表面而形成镀层的过程。其主要方法是：
（一）物理气相沉积（PVD）
在真空条件下，将金属气化成原子或分子，或者使其离子化成离子，直接沉积到工件表面，形成涂层的过程，称为物理气相沉积，其沉积粒子束来源于非化学因素，如蒸发镀溅射镀、离子镀等。
（二）离子注入
高电压下将不同离子注入工件表面令其表面改性的过程，称为离子注入，如注硼等。
（三）化学气相沉积（CVD）
低压（有时也在常压）下，气态物质在工件表面因化学反应而生成固态沉积层的过程，称为化学气相镀，如气相沉积氧化硅、氮化硅等。
