Το υλικό υπό μορφή σκόνης τήκεται λόγω της ενέργειας πλάσματος (θερμό ιονισμένο αέριο) που δημιουργείται με το πέρασμα ενός αερίου από ηλεκτρικό τόξο το οποίο σχηματίζεται μεταξύ δύο μη αναλώσιμων ηλεκτροδίων. Για το σχηματισμό του πλάσματος συνήθως χρησιμοποιούνται αργό, ήλιο, υδρογόνο, άζωτο και άλλα αέρια κατά περίπτωση. Η θερμοκρασία στο πλάσμα μπορεί να ξεπεράσει τους 10000°C, ενώ στην έξοδο του πλάσματος τους 5500°C, είναι δηλαδή πολύ υψηλότερη από την θερμοκρασία τήξης οποιουδήποτε δύστηκτου υλικού. Η ταχύτητα ψεκασμού είναι της τάξης των 250 — 600 m/s. Ωστόσο, οι θερμοκρασίες που αναπτύσσονται στο υπόστρωμα κατά τον ψεκασμό είναι χαμηλές (< 200°C), συνεπώς δεν υπόκειται σε έντονες θερμοκρασιακές μεταβολές.

Τα συνήθη υλικά που χρησιμοποιούνται για την ανάπτυξη επικαλύψεων πλάσματος είναι:

• Μεταλλικά (μέταλλα, κράματα, χάλυβες, κλπ.)
• Κεραμικά (Al2O3, Cr2O3, ZrO2-Y2O3, κλπ.)
• Σύνθετα κεραμομεταλλικά υλικά