Vytvárajú sa nekonvenčnou CVD a PVD technológiou. Môžeme ich charakterizovať ako „dvojdimenzionálnu“ látku, pretože tretí rozmer (hrúbka) je tak malý (od 1 μm do 1 nm), že pomer povrchu ku objemu je dosť veľký (až 106). Tenké povlaky sa v praxi postupne vyvíjajú, preto v súčasnosti neexistuje jednotné delenie (klasifikácia).
Možno ich rozdeliť podľa hrúbky na tri základné skupiny:
- Makrovrstvy (hrúbka vrstiev od 0,1 mm až niekoľko mm) – patria tu vrstvy vytvorené valcovaním, naváraním, výbuchom atď.
- Mikrovrstvy (od 0,1 μm až do 0,1 mm) – patria tu vrstvy vytvorené metódou CVD, PA/E CVD, PVD, výbuchom, galvanicky, žiarovým striekaním atď.
- Nanovrstvy (od 0,1 nm až do 100 nm) – patria tu vrstvy vytvorené metódou CVD, PA/E CVD, PVD atď.
Nanovrstvy možno rozdeliť na:
- Nanokompozitné vrstvy.
- Nanogradientné vrstvy.
- Mono a multivrstvy.

Rozdelenie povlakov podľa typu väzby