大气等离子喷涂是所有热喷涂工艺中最灵活的一种，它产生的能量足以熔化任何材料。大气等离子喷涂采用粉末作为涂层原料，其可使用的数量几乎是无限的。
在阳极(喷嘴)和阴极(电极)之间点燃一个高频电弧，过程气体(通常是氩、氮、氢和氦的混合物)被电离成热等离子体气体羽流，从而超过了太阳表面6的温度，从600 ° c 到16,600 ° c (12,000 ° f 到30,000 ° f)。当涂层材料被注入气体羽流时，该材料被熔化并向目标基板烧结。
所用的工艺气体和施加在电极上的电流共同控制工艺产生的能量。因为每种气体和使用的电流可以精确调节，所以可以重复和预测涂层结果。同时，还可以控制喷入羽流的材料的位置和角度以及喷枪到目标的距离，从而灵活生成合适的材料喷涂参数，扩大熔化温度范围。
等离子喷涂喷枪和目标部件之间的距离、喷枪和部件之间的相对速度以及部件的冷却(通常借助于集中在目标基板上的空气射流)通常将部件的喷涂温度控制在38℃至260℃(100℉至500℉)。
