Tieto metódy možno charakterizovať ako odprašovanie alebo odparovanie materiálu z pevného alebo tekutého zdroja vo forme malých častíc (atómov, molekúl. iónov). Častice sú následne transportované pomocou plazmy alebo vákua na povrch substrátu, kde kondenzujú a vytvárajú tenkú vrstvu (film, povlak). Počas tohto transportu nedochádza ku chemickej reakcii.
Na vytváranie tenkých vrstiev pomocou PVD metódy sa najčastejšie používajú zlúčeniny: karbonitrid titánu (TiCN), nitrid titánu (TiN), nitrid titánu a hliníka (TiAlN), nitrid zirkónu (ZrN), karbid volfrámu (WC), karbonitrid chrómu (CrCN) a nitrid chrómu (CrN).
PVD metódy delíme na:
- Katódové rozprašovanie (Sputtering):
- rozprašovanie s použitím striedavého napätia,
- normálny diódový systém,
- reaktívne naprašovanie,
- getrovacie rozprašovanie,
- triodové katódové rozprašovanie,
- vysokofrekvenčné katódové rozprašovanie.
- Naparovanie vo vákuu (Evaporation):
- aktivované reaktívne naparovanie ARE (actived reactive evaporation),
- priame naparovanie elektrónovým lúčom DE (direct evaporation).
- Iónová implantácia:
- modifikácia povrchovej vrstvy.
- Iónové plátovanie:
- reaktívne iónové plátovanie RIP,
- triódový systém,
- diódový systém.
- Kombinácia technológií I., II., III. a IV. :
- Iónové technológie (RIAD, IBAD, IB PVD, ...)