薄膜沉积是一种工业中使用的技术，用于将薄膜涂层应用于由目标材料制成的特定设计部件，并为其表面注入某些特性。薄膜镀膜用于改变玻璃的光学性能、金属的腐蚀性和半导体的电气性能。采用几种沉积技术，通常一次一层地将原子或分子添加到大量缺乏薄涂层提供的基本表面特性的材料中。任何需要最小体积和重量涂层的设计都可以受益于薄膜沉积，将目标材料暴露在液体、气体或等离子体的通电环境中。
第一个千年使用了第一批粗糙的金属涂层，以改善镜子玻璃的反射性能。1600 年代，威尼斯玻璃制造商开发了更精细的涂层技术。直到 1800 年代，才出现了应用薄涂层的精密方法，例如电镀和真空沉积。
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被激发。固体源的一些原子会松散，并以惰性气体（例如氩气）均匀地悬浮在零件表面周围。这种类型的薄膜沉积可用于观察溅射镀金并通过电子显微镜观察的小零件上的精细特征。在涂覆零件以供以后研究时，金原子从零件上方的固体源中脱落，并通过充满氩气的腔室落到其表面上。
薄膜沉积的应用多种多样，并且一直在扩大。镜片和平板玻璃上的光学镀膜可以改善透射、折射和反射的特性，在处方玻璃和防反射玻璃中产生紫外线（UV）滤光片，用于相框照片。半导体行业使用薄涂层来改善硅晶圆等材料的电导或绝缘。陶瓷薄膜具有防腐、坚硬、绝缘的特点;虽然在低温下很脆，但它们已成功用于传感器、集成电路和更复杂的设计。薄膜可以沉积形成超小型“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。
