Μια μηχανή εκτόξευσης είναι συνήθως ένας μικρός, σφραγισμένος θάλαμος όπου ενεργητικά σωματίδια όπως τα ηλεκτρόνια βομβαρδίζουν ένα υλικό πηγής που εκτοξεύει άτομα από την επιφάνεια. Αυτά τα άτομα στη συνέχεια αναπηδούν από τα τοιχώματα του θαλάμου, επικαλύπτοντας ένα αντικείμενο δείγματος μέσα στον θάλαμο. Τα ηλεκτρονικά μικροσκόπια σάρωσης (SEMs), τα οποία βασίζονται στην ηλεκτρική αγωγιμότητα των δειγμάτων για την προβολή χαρακτηριστικών σε κλίμακα νανομέτρων, βασίζονται συχνά σε αυτό το μηχάνημα για την επικάλυψη βιολογικών δειγμάτων με ένα λεπτό στρώμα πλατίνας πρώτα για προβολή. Άλλες χρήσεις για την τεχνολογία των μηχανών ψεκασμού περιλαμβάνουν την επίστρωση λεπτών μεμβρανών στη διαδικασία εναπόθεσης για τη βιομηχανία ημιαγωγών και την χάραξη ενός επιφανειακού στρώματος μακριά από ένα υλικό για τον προσδιορισμό της χημικής του σύστασης.
Αν και οι μηχανές για τις οποίες μια μηχανή ψεκασμού προετοιμάζει ένα δείγμα μπορεί να είναι πολύ περίπλοκες και ακριβές, ο εξοπλισμός ψεκασμού δεν χρειάζεται να είναι. Αυτά τα μηχανήματα μπορεί να είναι σχετικά απλές συσκευές που λειτουργούν με καθιερωμένες φυσικές αρχές και συχνά δεν έχουν κινούμενα μέρη ή την ανάγκη περίπλοκης συντήρησης. Κυμαίνονται σε μεγέθη από μικρές επιτραπέζιες συσκευές έως μεγάλα μοντέλα δαπέδου.
Η φυσική εναπόθεση ατμών είναι μια μέθοδος ρουτίνας που χρησιμοποιείται στο σχεδιασμό μηχανών ψεκασμού. Το υλικό εναπόθεσης μετατρέπεται σε ατμό σε θάλαμο ψεκασμού υπό χαμηλή πίεση, συνήθως μερικό κενό. Ο ατμός συμπυκνώνεται στο υλικό του υποστρώματος στον θάλαμο για να σχηματίσει ένα λεπτό φιλμ. Αυτή η μεμβράνη μπορεί να έχει πάχος μόνο πολλών στρωμάτων ατόμων ή μορίων και θα παχύνει σε ευθεία αναλογία με το πόσο καιρό θα συνεχιστεί η διαδικασία εκτόξευσης. Άλλοι παράγοντες στο πάχος της λεπτής μεμβράνης περιλαμβάνουν τη μάζα κάθε υλικού που εμπλέκεται και το ενεργειακό επίπεδο των σωματιδίων επικάλυψης, τα οποία μπορούν να φορτιστούν από δεκάδες ηλεκτρον βολτ έως και χιλιάδες.
Τα φορτισμένα άτομα γνωστά ως ιόντα χρησιμοποιούνται επίσης από μια μηχανή ψεκασμού σε μια διαδικασία που είναι γνωστή ως δυνητική επιμετάλλωση. Στο υλικό εκτόξευσης δίνεται ένα ιοντικό φορτίο το οποίο στη συνέχεια χάνει όταν προσκρούει στην επιφάνεια στόχο. Σχετική με αυτή τη διαδικασία είναι η χάραξη αντιδραστικών ιόντων (RIE), η οποία χρησιμοποιεί φυσικά ιοντικά υλικά στην έρευνα δευτερογενούς φασματοσκοπίας μάζας ιόντων (SIMS), για να αναλύσει την παρουσία ιχνοστοιχείων στα υλικά. Η στατική επεξεργασία SIMS θα εκτοξευθεί σε τόσο λεπτό ρυθμό που μόνο το ένα δέκατο μιας ατομικής μονοστιβάδας θα αφαιρεθεί από την επιφάνεια στόχο. Είναι, επομένως, ένα άλλο χρήσιμο εργαλείο στην έρευνα της νανοτεχνολογίας όπως είναι η μηχανή sputtering για το SEM.
Άλλες χρήσεις περιλαμβάνουν επίστρωση επίπεδου γυαλιού, ακρυλικών και άλλων πλαστικών, καθώς και κεραμικών και κρυστάλλων εκτός από πυρίτιο. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως μια πολύ λεπτή μέθοδος καθαρισμού και γυαλίσματος ευαίσθητων εξαρτημάτων. Τα ακριβά κοσμήματα και τα επιτραπέζια σκεύη, όπως τα χρυσά μαχαιροπίρουνα, μπορούν επίσης να υποστούν εναπόθεση ψεκασμού, όπως και οι εξειδικευμένες μεμβράνες χρυσού και αλουμινίου.