Dans ce procédé, un arc d'un diamètre de quelques microns seulement est dirigé vers le matériau métallique solide à déposer et provoque son évaporation. Du fait des courants élevés et des densités d'énergie utilisées, le matériau d'évaporation est presque totalement ionisé et forme un plasma à haute énergie.
Les ions métalliques se combinent au gaz réactif introduit dans l'enceinte et viennent frapper énergiquement les outils ou composants à traiter. Ils se déposent sur les substrats sous la forme d'une couche mince très adhérente.