Vid plasmasprutning används en elektrisk ljusbåge för att värma upp en gas tills molekylerna sönderdelats till atomer (dissosierats) och atomerna sönderdelats i joner och elektroner (joniserats). Då har gasen övergått till plasma. När plasmat rekombinerar (återgår till gas), överförs frigjord energi till pulvret som smälter. Detta sker när plasmat lämnar munstycket. 

Med hög hastighet hos gasströmmen transporteras de smälta pulverpartiklarna till substratet. Som plasmagas används argon, nitrogen, helium, hydrogen eller olika blandningar av dessa.

Plasmats temperatur kan vara 12 000-20 000°C. Med partikelhastigheter upp till 200-300 m/sek får man ett mycket tätt skikt med lågt oxidinnehåll och god vidhäftning. Kapaciteten på plasmasprutning är vanligen 3,5-11 kg/tim.