冷喷涂亦称为冷气体动力喷涂，它是以压缩空气（氮气、氦气、空气或混合气体等）作为加速介质，带动金属颗粒在固态下以极高的速度碰撞基板，使颗粒发生强烈的塑性变形而沉积形成涂层的一种新型喷涂技术。
因此冷喷涂是一种完全基于气动力学原理的喷涂技术。高压气体通过熔岩缩放管加速，产生超声速流动成为加速气体（也成为工作气体），同时粉末颗粒通过送粉气体（也称为运载气体）送入高速加速气流中形成超声速气-固两相流，使颗粒在完全固态下高速撞击工件表面，通过颗粒强烈的塑性变形而沉积形成涂层。
可见，冷喷涂与热喷涂最大的区别是颗粒加热程度不同导致其撞击工件表面之前的状态不同：冷喷涂过程中为了达到气流的速度和对颗粒的加速效果，有时也对加速气体进行预热处理，但这种预热温度较低，一般在0~600℃，粉末颗粒仍保持固体状态；而热喷涂过程中颗粒被加热到了熔融状态。由于颗粒加热程度与状态的不同，其在基板上的沉积行为和涂层形成机理也存在本质区别：热喷涂颗粒的沉积主要伴随熔滴的撞击、焊合、冷却、凝固、相变等冶金过程；冷喷涂则主要是固态颗粒在极高应力、应变和应变速率等机械过程。宏观上，冷喷涂高速飞行颗粒撞击基体后，是形成涂层还是对基体产生喷丸或冲蚀作用，或是对基体产生穿孔效应即有效沉积，取决于颗粒撞击基体前的速度。对于一定材料，存在一个“临界速度”，只有当颗粒速度大于该速度时，颗粒碰撞后才能沉积于基体表面形成涂层。有关冷喷涂颗粒沉积行为和涂层形成机理等方面内容。
冷喷涂技术的特点表现为它与热喷涂技术对颗粒加热方式、加热程度不同，使颗粒撞击工件表面之前的状态不同，进而引起颗粒沉积行为和涂层形成机制的改变，最终导致冷喷涂层独特的组织和性能。这也正体现了材料科学与工程中“制备工艺-组织-性能”三者的内在关系。
如前所述，冷喷涂是一种完全基于气体动力学原理的喷涂技术。颗粒加热温度低，仍然保持固态，固态颗粒在极高应力、应变和应变速率条件下通过“绝热剪切失稳”引起的塑性流变或者通过剧烈塑性变形等机械过程实现在工件表面上的沉积。因此喷涂过程中颗粒不易发生氧化、烧损、相变、组织变化等现象。涂层的残余应力主要为压应力，喷涂功率高，可制备厚涂层甚至块体材料。基于上述特点，该技术在制备、发展新型材料涂层如纳米、非晶材料等热敏感材料涂层方面具有明显优势，而且能源消耗低、材料资源可回收利用、无环境污染，是一种绿色喷涂技术。
相对热喷涂方法而言，总结出冷喷涂具有如下一些优点：
1）喷涂速率高，可达3kg/h；沉积效率高，可达80%。
2）涂层的化学成分以及显微组织结构可与原材料保持一致，基本上不存在氧化、合金成分烧损、晶粒长大等现象，可以喷涂热敏感材料和活性金属及高分子材料，适用于非晶、纳米晶涂层的制备。
3）可以用不同物理化学性质的粉末机械混合制备复合材料涂层。
4）对基体热影响小，晶粒生长速度极慢（有可能维持纳米组织结构），接近锻造组织（比传统涂层的硬度高），具有稳定的相结构和化学成分，基本不需要遮蔽，喷涂损失小，喷束宽度可调至<3mm。
5）涂层外形与基体表面形貌保持一致，可达高等级表面粗糙度，喷涂距离极短。
6）涂层的残余应力较低，且均为压应力，降低了对涂层厚度的限制。
7）冷喷涂涂层结合强度较高，可达到100MPa以上，完全能够满足航空、航天等领域强负荷和长寿命的要求。
8）涂层致密，气孔少，致密度可达98%，可制备高热导率、高电导率涂层。冷喷涂纯铜涂层的电导率为90%，火焰喷涂涂层和HVOF喷涂涂层的电导率<50%。
9）涂层氧化物含量低，冷喷涂氧化物含量（质量分数）仅为0.2%，粉末火焰喷涂的氧化物含量、HVOF喷涂氧化物含量（质量分数）分别为1.1%和0.5%。
10）冷喷涂对环境基本无污染，喷涂飞溅的粉末可以回收再利用。
11）操作简单、安全，无热辐射。
当然，它也有如下不足之处：
1）有时需要用氦气才能制备高质量的涂层。当涂层铁基、钢基、镍基或者高温合金时也必须使用氦气，致使费用提高。
2）颗粒有效沉积以及稳定的高质量涂层的制备很大程度上依赖于颗粒与基板材料的特性。
冷喷涂所展现的优点远远大于其不足之处，先进的氦气循环装置以及低压状态下的喷枪下游粉末注入法的出现，都表明业界根据应用需要已致力于这些缺点的改进研究。
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