Μια δέσμη ηλεκτρονίων (e-beam) είναι ένα ελεγχόμενο ρεύμα αρνητικά φορτισμένων ηλεκτρονίων που προωθούνται με υψηλό ρυθμό ταχύτητας. Η πιο κοινή χαμηλής έντασης ηλεκτρονική δέσμη είναι ο καθοδικός σωλήνας ακτίνων (CRT) που χρησιμοποιείται σε τηλεοράσεις και οθόνες υπολογιστών. Μια δέσμη ηλεκτρονίων υψηλής έντασης μπορεί επίσης να κόψει μέταλλο ή να θερμάνει και να συντήξει διαφορετικά κομμάτια μετάλλου σε μια διαδικασία που ονομάζεται συγκόλληση με δέσμη ηλεκτρονίων. Η τεχνολογία e-beam μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή εξαρτημάτων ακριβείας για χρήση στην αεροναυπηγική και αεροδιαστημική βιομηχανία, καθώς και για την αποστείρωση ιατρικών συσκευών, φαρμακευτικών υλικών, τροφίμων, ακόμη και αλληλογραφίας.
Με τη συγκόλληση με δέσμη ηλεκτρονίων, ένα ρεύμα υψηλής έντασης συγκεντρωμένων ηλεκτρονίων κατευθύνεται στην επιφάνεια ενός υλικού όπως ο χάλυβας ή το τιτάνιο. Τα ηλεκτρόνια στη δέσμη συγκόλλησης επιταχύνονται για να κινηθούν με ταχύτητα μεταξύ 30 και 70 τοις εκατό της ταχύτητας του φωτός, παρέχοντας την ενέργεια για τη θέρμανση και την τήξη του μετάλλου. Τα οφέλη της ηλεκτροσυγκόλλησης με δέσμη είναι η διατήρηση ενός κενού, μιας στενής ζώνης συγκόλλησης και η απουσία ανάγκης για υλικό πλήρωσης για την πλήρωση της συγκόλλησης. Η δέσμη θερμαίνει τα κομμάτια και τα συνδυάζει μεταξύ τους για να σχηματίσουν μια αεροστεγή σφράγιση. Αυτός ο τύπος συγκόλλησης έχει ορισμένα μειονεκτήματα, ωστόσο, όπως η παραγωγή ακτίνων Χ, το υψηλό κόστος προετοιμασίας και το υψηλό κόστος εξοπλισμού.
Η κατασκευή χωρίς δέσμη ηλεκτρονίων (EBF3) είναι μια διαδικασία πρόσθετης στρώσης που μπορεί να κατασκευάσει ένα μέρος από πρώτες ύλες. Η διαδικασία χρησιμοποιεί μια δέσμη ηλεκτρονίων υψηλής έντασης για την τήξη και την αναδιάταξη χάλυβα, τιτανίου ή άλλου μετάλλου σε ένα έτοιμο προς χρήση εξάρτημα. Αυτή η ικανότητα δημιουργίας εξαρτημάτων και εργαλείων κατά παραγγελία θα εξοικονομούσε πολύ χρόνο στο χώρο, εξαλείφοντας την ανάγκη για δαπανηρές εκτοξεύσεις για τη μεταφορά βαρέων εξαρτημάτων ή εργαλείων. Η τεχνολογία EBF3 αναπτύσσεται περαιτέρω από αρκετές εταιρείες στην αεροδιαστημική βιομηχανία και, το 2011, χρησιμοποιείται στην κατασκευή του F-35 Joint Strike Fighter.
Η βιοαναγωγή είναι μια διαδικασία που καθίσταται δυνατή με τη χρήση δέσμης ηλεκτρονίων ελεγχόμενων με ακρίβεια για τη μείωση ή την εξάλειψη μικροβιακών οργανισμών χωρίς τη χρήση τοξικών χημικών ουσιών. Στη ναυτιλιακή και ταχυδρομική βιομηχανία, οι ηλεκτρονικές δέσμες υψηλής ενέργειας μεταδίδονται σε και μέσω επιστολών, πακέτων, φακέλων, κουτιών και άλλων εμπορευματοκιβωτίων αποστολής. Η ηλεκτρονική δέσμη ακτινοβολεί το μη ανοιγμένο περιεχόμενο των δοχείων σκοτώνοντας μικροοργανισμούς. Ορισμένα τρόφιμα, όπως η σαλάτα σε σακούλα, η οποία είναι έτοιμη για κατανάλωση χωρίς πλύσιμο, έχουν ακτινοβοληθεί με χρήση ηλεκτρονικής δέσμης προτού αποσταλούν στα τοπικά σούπερ μάρκετ. Αυτό εξαλείφει την ανάγκη για πρόσθετα που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη γεύση ή τη βιωσιμότητα του φαγητού.
Οι ιατρικές προμήθειες και τα φαρμακευτικά προϊόντα μπορούν επίσης να ακτινοβοληθούν με δέσμη ηλεκτρονίων υψηλής ενέργειας, αποστειρώνοντάς τα αποτελεσματικά. Ένα πρόγραμμα υπολογιστή κατευθύνει την ακριβή ποσότητα ενέργειας που απαιτείται για την αποστείρωση αυτών των αντικειμένων. Τα ηλεκτρόνια σκοτώνουν τα μικρόβια και καταστρέφουν ζωτικά μόρια μέσω μιας έμμεσης χημικής αντίδρασης που προκαλείται από την ακτινοβολία e-δέσμης. Οι ιατρικές προμήθειες, τα εξαρτήματα και οι συσκευές μπορούν να ακτινοβοληθούν ενώ βρίσκονται ακόμη στα κλειστά δοχεία τους. Η διαδικασία και η αποστείρωση που προκύπτει είναι παρόμοια με τη διαδικασία ακτινοβολίας γάμμα αλλά με λιγότερη αποδόμηση υλικού στα φαρμακευτικά προϊόντα.