PVDの熱蒸発法では、真空環境で原料を高温に加熱して気化させる。その後、気化した材料は基板まで直線的な経路（ライン・オブ・サイト）で移動し、そこで凝縮して薄膜を形成する。このプロセスは、真空環境がガス状汚染物質の存在を減少させるため、干渉や汚染が最小限に抑えられるという特徴がある。
- ソース材料の加熱：ソース材料は、通常タングステンワイヤーコイルまたは高エネルギー電子ビームを使用して、十分に高温に加熱される。これにより材料が気化し、蒸気フラックスが生成される。
- 真空環境：このプロセスでは、ガス圧0.0013Paから1.3×10^-9Paの高真空環境で行われる。これにより、蒸発した原子はソースから基板まで本質的に衝突のない輸送を受け、汚染や干渉を最小限に抑えることができる。
- 蒸気の輸送と凝縮：気化した材料は基板まで直線的な経路（視線）で移動し、そこで凝縮して薄膜を形成する。真空環境は、形成されるコーティングの汚染を防ぐ上で重要な役割を果たす。
- 蒸着速度：蒸発による原料からの質量除去速度は、蒸気圧によって増加し、さらに印加される熱によって増加する。製造目的に十分な高い蒸着率を達成するには、1.5Pa以上の蒸気圧が必要である。
全体として、熱蒸発法は、蒸発粒子のエネルギーが約0.12eV（1500K）であり、電力消費量が少なく、穏やかなPVD法である。スパッタ蒸着やアーク蒸着などの他のPVD法に比べて、比較的簡単なプロセスです。
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