大气中，等离子焰流一离开喷嘴就从周围吸入大量空气。在100mm喷距时，吸入空气量可占等离子体的90%以上。常压等离子喷涂时，金属粉末氧化严重。另外，有些有毒材料（如铍及氧化铍）无法在大气中喷涂。为解决上述问题，提出了低压等离子喷涂。真空等离子喷涂又称低压等离子喷涂，是在低于大气压的低真空的密闭空间里进行的等离子喷涂。
可控气氛等离子喷涂的原理即等离子喷枪置于密封舱室内，由机械手进行操作。将舱室抽至真空状态即为真空等离子喷涂（VPS），舱室为低压状态时，成为低压真空等离子喷涂（LPPS）。舱室的气氛可以为惰性气氛或其他保护性气氛。由于环境为低压或气氛可控，等离子焰流加长，粒子加热更充分，氧化减少，涂层的质量得到明显改善，并且可以用于制备沉积金刚石 膜、超导体氧化物涂层。
真空等离子喷涂原理
将等离子喷枪、工件及其运转机械置于真空（4~13kPa）的密闭室里，在室外控制喷涂过程。通过抽真空和过滤系统，保持密闭室的真空度。当喷枪产生等离子弧后，等离子射流进入低真空环境，其形态和特性都讲发生变化。首先，射流比在大气环境里体积更加膨胀，等离子射流密度变小，射流速度相应地提高。又由于低真空环境传热性差，射流的温度提高，高温区域扩大，压力越低，射流温度越高，从而使等离子射流的温度场和速度场都发生很大变化。进入等离子射流中的粉末在高温区域滞留的时间增加，粉粒束受热更加均匀，同时熔粒的飞行速度也显著提高，加之是密闭的惰性气氛里喷涂，喷涂粒子以及工件表面完全避免了氧化，工件温度也比在大气气氛里高。由于以上原因，使得涂层结合强度大幅度提高，气孔大幅度降低，涂层残余应力亦降低，涂层质量显著提高。
在低真空的环境里，由于肺转移型等离子弧射流变粗拉长，一直接触到工件表面，形成导电通道，因而可在其上叠加转移弧。利用转移弧对工件表面进行溅蚀，去掉表面氧化层和污染，并且工件可以加热到较高温度，使得涂层在光滑的表面上就可结合，并在界面上产生扩散，提高了结合强度，涂层厚度亦可不受限制。在密闭室进行喷涂，噪声和粉尘对环境的污染问题也相应得到了解决。
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