Η εμφύτευση ιόντων έχει εφαρμογές σε πολλές διαφορετικές βιομηχανίες, κυρίως στην κατασκευή ημιαγωγών. Ένα εμφύτευμα ιόντων είναι ένα ιόν ενός συγκεκριμένου στοιχείου, που τοποθετείται στο περιβάλλον υλικό του με σκοπό την αλλαγή των ηλεκτρικών ή επιφανειακών ιδιοτήτων του υλικού. Μερικά κοινά στοιχεία που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην εμφύτευση ιόντων είναι ο φώσφορος, το αρσενικό, το βόριο και το άζωτο.
Η επιστήμη της εμφύτευσης ιόντων είναι γνωστή από τη δεκαετία του 1950, αλλά δεν ήταν σε ευρεία χρήση μέχρι τη δεκαετία του 1970. Ένα μηχάνημα που ονομάζεται διαχωριστής μάζας χρησιμοποιείται για την εμφύτευση ιόντων στο υλικό προορισμού τους, το οποίο ονομάζεται «υπόστρωμα» για επιστημονικούς σκοπούς. Σε μια τυπική διάταξη, τα ιόντα παράγονται σε ένα σημείο πηγής και στη συνέχεια επιταχύνονται προς έναν μαγνήτη διαχωρισμού, ο οποίος συγκεντρώνει αποτελεσματικά και στοχεύει τα ιόντα προς τον προορισμό τους. Τα ιόντα αποτελούνται από άτομα ή μόρια με έναν αριθμό ηλεκτρονίων που είναι μεγαλύτερος ή μικρότερος από το συνηθισμένο, καθιστώντας τα πιο χημικά ενεργά.
Όταν φτάσουν στο υπόστρωμα, αυτά τα ιόντα συγκρούονται με άτομα και μόρια πριν σταματήσουν. Τέτοιες συγκρούσεις μπορεί να περιλαμβάνουν τον πυρήνα του ατόμου ή ενός ηλεκτρονίου. Η ζημιά που προκαλείται από αυτές τις συγκρούσεις αλλάζει τις ηλεκτρικές ιδιότητες του υποστρώματος. Σε πολλές περιπτώσεις, το εμφύτευμα ιόντων επηρεάζει την ικανότητα του υποστρώματος να μεταφέρει ηλεκτρισμό.
Μια τεχνική που ονομάζεται ντόπινγκ είναι ο πρωταρχικός σκοπός για τη χρήση ενός εμφυτεύματος ιόντων. Αυτό γίνεται συνήθως στην παραγωγή ολοκληρωμένων κυκλωμάτων και πράγματι, σύγχρονα κυκλώματα όπως αυτά στους υπολογιστές δεν θα μπορούσαν να κατασκευαστούν χωρίς εμφύτευση ιόντων. Το ντόπινγκ είναι βασικά ένα άλλο όνομα για την εμφύτευση ιόντων που ισχύει ειδικά για την κατασκευή κυκλωμάτων.
Το ντόπινγκ απαιτεί τα ιόντα να παράγονται από ένα πολύ καθαρό αέριο, το οποίο μερικές φορές μπορεί να είναι επικίνδυνο. Εξαιτίας αυτού, υπάρχουν πολλά πρωτόκολλα ασφαλείας που διέπουν τη διαδικασία ντόπινγκ πλακών πυριτίου. Τα σωματίδια του αερίου επιταχύνονται και κατευθύνονται προς το υπόστρωμα πυριτίου σε έναν αυτόματο διαχωριστή μάζας. Ο αυτοματισμός μειώνει τα προβλήματα ασφάλειας και πολλά κυκλώματα ανά λεπτό μπορούν να ντοπαριστούν με αυτόν τον τρόπο.
Η εμφύτευση ιόντων μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή εργαλείων από χάλυβα. Ο σκοπός ενός εμφυτεύματος ιόντων σε αυτή την περίπτωση είναι να αλλάξει τις επιφανειακές ιδιότητες του χάλυβα και να τον καταστήσει πιο ανθεκτικό στις ρωγμές. Αυτή η αλλαγή προκαλείται από μια ελαφρά συμπίεση της επιφάνειας λόγω εμφύτευσης. Η χημική αλλαγή που προκαλείται από το εμφύτευμα ιόντων μπορεί επίσης να προστατεύσει από τη διάβρωση. Αυτή η ίδια τεχνική χρησιμοποιείται για την κατασκευή προσθετικών συσκευών όπως οι τεχνητές αρθρώσεις, δίνοντάς τους παρόμοιες ιδιότητες.