Vákuové nanášacie zariadenie na odporové odparovanie pozostáva hlavne z vákuovej komory a vákuového čerpacieho systému. Vákuová komora obsahuje zdroj vyparovania (tj odparovací ohrievač), substrát a držiak substrátu, ohrievač substrátu a výfukový systém. Náterový materiál je umiestnený v zdroji odparovania vo vákuovej komore. V podmienkach vysokého vákua zdroj odparovania ohrieva materiál, čo spôsobuje jeho odparovanie. Keď stredná voľná dráha molekúl pary presiahne lineárny rozmer vákuovej komory, atómy a molekuly pary uniknú z povrchu zdroja odparovania s minimálnymi kolíziami alebo prekážkami od iných molekúl alebo atómov, čo im umožní priamo dosiahnuť povrch substrátu. Vďaka nižšej teplote podkladu na ňom častice pary kondenzujú a vytvárajú film.
Na zlepšenie adhézie medzi odparenými molekulami a substrátom je možné substrát aktivovať vhodným ohrevom alebo iónovým čistením. Fyzikálne procesy zapojené do nanášania vákuovým naparovaním, od vyparovania materiálu a transportu až po nanášanie filmu, sú nasledovné:
(1) Na premenu iných foriem energie na tepelnú energiu sa používajú rôzne metódy, pričom sa materiál filmu zahrieva, aby sa spôsobilo odparovanie alebo sublimácia, výsledkom čoho sú plynné častice (atómy, molekuly alebo atómové skupiny) s určitou energiou (0,1 ~ 0,3 eV);
(2) Plynné častice opúšťajú povrch filmu a sú transportované na povrch substrátu v relatívne priamom smere s minimálnymi kolíziami pri značnej rýchlosti;
(3) Plynné častice, ktoré sa dostanú na povrch substrátu, kondenzujú a nukleujú, pričom rastú do tenkého filmu tuhej-fázy;
(4) Atómy tvoriace tenký film sa preskupujú alebo vytvárajú chemické väzby.
Odparovanie odporovým ohrevom je najjednoduchší a najčastejšie používaný spôsob ohrevu, všeobecne vhodný pre nátery materiálov s bodmi topenia pod 1500 stupňov. Kov s vysokým -bodom topenia- (W, Mo, Ti, Ta, nitrid bóru atď.) vo forme drôtu alebo plechu sa zvyčajne spracuje do zdroja odparovania vhodného tvaru, na ktorý sa nanesie povlakový materiál. Jouleov ohrev prúdu roztaví, odparí alebo sublimuje náterový materiál. Tvary vyparovacieho zdroja zahŕňajú hlavne viacvláknovú špirálu, tvar U-, sínusový tvar vlny, tenkú platňu, tvar člna a kužeľovitý tvar koša.
Súčasne táto metóda vyžaduje, aby materiál zdroja odparovania mal vlastnosti, ako je vysoká teplota topenia, nízky tlak nasýtených pár, stabilné chemické vlastnosti (nereagujúce chemicky s náterovým materiálom pri vysokých teplotách), dobrá tepelná odolnosť a malé kolísanie hustoty výkonu. Zdrojom vyparovania prechádza veľký prúd na priame zahrievanie a odparovanie poťahového materiálu, alebo sa poťahový materiál umiestni do téglika vyrobeného z grafitu alebo určitých oxidov kovov odolných voči vysokej teplote (ako je Al₂O₂, BO) na nepriamy ohrev a odparovanie.
Zariadenia na vákuové nanášanie odporového odparovaniamá obmedzenia pri ukladaní filmu. Žiaruvzdorné kovy majú nízky tlak pár, čo sťažuje vytváranie tenkých vrstiev; niektoré prvky ľahko tvoria zliatiny s vykurovacím drôtom; a je ťažké získať zliatinové filmy s jednotným zložením. Odparovanie odporovým ohrevom je však široko používaná metóda odparovania vďaka svojej jednoduchej štruktúre, nízkej cene a ľahkej prevádzke.
