薄膜沉积是一种工业上使用的技术，用于在由目标材料制成的特定设计零件上涂覆一层薄膜，并使其表面具有某些特性。薄膜涂层用于改变玻璃的光学性能、金属的腐蚀性能和半导体的电性能。使用了几种沉积技术，通常是一次一层地向大量缺乏薄涂层所提供的基本表面特性的材料中添加原子或分子。任何需要最小体积和重量涂层的设计都可以从薄膜沉积中获益，薄膜沉积将目标材料暴露在液体、气体或等离子体的通电环境中。。

在第一个千年里，第一批粗金属涂层被用于改善镜子玻璃的反射性能。17世纪，威尼斯玻璃制造商发展了更精细的涂层技术。直到19世纪，才出现了电镀和真空沉积等精密的薄涂层涂覆方法。

电镀是一种化学沉积形式，其中待涂覆的零件附着在电极上，并浸入金属离子的导电溶液中。当电流流过溶液时，离子被吸引到零件表面，慢慢形成一层薄薄的金属层。被称为溶胶-凝胶的半固态溶液是化学沉积薄膜的另一种方法。只要涂层颗粒足够小，它们就会在凝胶中悬浮足够长的时间，以便在干燥阶段去除液体部分时组织成层并提供均匀的涂层。。

气相沉积是一种制造薄膜沉积的技术，其中零件被涂覆在通电气体或等离子体中，通常在部分真空中。在真空室中，原子和分子均匀分布，形成一层纯度和厚度一致的涂层。相比之下，在化学气相沉积中，零件被放置在一个反应室中，该反应室由气态涂层占据。气体与目标材料发生反应，形成所需的涂层厚度。在等离子沉积中，涂层气体被过热成离子形式，然后与零件的原子表面发生反应，通常是在高压下。。

在溅射沉积中，固体形式的纯涂层材料源通过热或电子轰击而通电。固体源的一些原子松动，并均匀地悬浮在惰性气体（如氩）中的零件表面周围。这种类型的薄膜沉积有助于观察溅射镀金的小零件上的细微特征，并通过电子显微镜进行观察。在为后续研究涂敷零件时，金原子从零件上方的固体源中移出，并通过充满氩气的腔室落到零件表面。。

薄膜沉积的应用是多样的，并且一直在扩大。透镜和平板玻璃上的光学涂层可以改善透射、折射和反射性能，在处方眼镜和相框照片的防反射玻璃中产生紫外线（UV）滤光片。半导体行业使用薄涂层来改善硅片等材料的导电性或绝缘性。陶瓷薄膜耐腐蚀、坚硬、绝缘；尽管在低温下易碎，但它们已成功地应用于传感器、集成电路和更复杂的设计中。薄膜可以沉积成超小型的“智能”结构，如电池、太阳能电池、药物输送系统，甚至量子计算机。。