Η διαδικασία της συγκόλλησης ρομπότ μπορεί να αφαιρέσει κάθε ανθρώπινη συμμετοχή τόσο από το χειρισμό όσο και από τη συγκόλληση διαφόρων υλικών. Συνήθως περιλαμβάνει προγραμματιζόμενα ρομπότ ικανά να εκτελούν αυτές τις λειτουργίες χωρίς ανθρώπινη παρέμβαση και με περιορισμένη επίβλεψη. Ένα μεγάλο ποσοστό όλων των ρομπότ που χρησιμοποιούνται για βιομηχανικές εφαρμογές ασχολούνται με τη συγκόλληση. Οι μέθοδοι που χρησιμοποιούν συνήθως ρομπότ περιλαμβάνουν τη συγκόλληση με τόξο και τη συγκόλληση με σημείο. Ένας τομέας που χρησιμοποιεί εκτενώς τα ρομπότ για σκοπούς συγκόλλησης είναι η αυτοκινητοβιομηχανία, η οποία άρχισε να τα χρησιμοποιεί σε όλο και μεγαλύτερους αριθμούς από τη δεκαετία του 1980 και μετά.
Μερικά από τα πρώτα ρομπότ άρχισαν να εμφανίζονται σε διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές τη δεκαετία του 1960, αν και δεν είδαν εκτεταμένη χρήση μέχρι τη δεκαετία του 1980. Εκείνη την εποχή, η αυτοκινητοβιομηχανία άρχισε να τα χρησιμοποιεί για σημειακή συγκόλληση. Αυτός ο τύπος συγκόλλησης σε μια γραμμή συναρμολόγησης αυτοκινήτων μπορεί να είναι επαναλαμβανόμενη, κουραστική εργασία και ήταν κατάλληλος για αυτοματισμούς. Τα εξαρτήματα μετακινούνται στα ρομπότ αυτόματα και τα ρομπότ λειτουργούν βάσει προκαθορισμένου προγραμματισμού, επομένως απαιτείται ελάχιστη έως καθόλου ανθρώπινη αλληλεπίδραση για αυτή τη διαδικασία.
Η συγκόλληση με ρομπότ χρησιμοποιείται σε πολλές διαφορετικές βιομηχανίες και χρησιμοποιούνται μερικά διαφορετικά ρομποτικά συστήματα. Κάθε ρομπότ αποτελείται συνήθως από μια μονάδα εντολών που περιέχει τις δυνατότητες προγραμματισμού και επεξεργασίας και μια μηχανική μονάδα που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το χειρισμό υλικών και εξοπλισμού συγκόλλησης. Οι διαφορετικοί τύποι ρομπότ κατηγοριοποιούνται γενικά ανάλογα με τον τρόπο λειτουργίας του στοιχείου χειριστή τους. Ένα καρτεσιανό ρομπότ τυπικά έχει τρεις άξονες κίνησης στα στοιχεία χειριστή του, καθένα από τα οποία κινείται με γραμμικό τρόπο σε ορθή γωνία με τα άλλα. Άλλα ρομπότ μπορεί να χρησιμοποιούν ειδικά αρθρωτούς βραχίονες που μπορούν να παρέχουν καλύτερο εύρος κίνησης.
Η επεξεργασία απεικόνισης υπογραφής είναι μια τεχνική που μπορεί να χρησιμοποιηθεί στη συγκόλληση ρομπότ για τη βελτίωση της απόδοσης και της ποιότητας συγκόλλησης. Αυτή η τεχνολογία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εξετάσει την ποιότητα της εργασίας που παράγεται στη συγκόλληση ρομπότ καθώς συμβαίνει, ώστε να μπορούν να γίνουν προσαρμογές. Χρησιμοποιώντας μια ποικιλία μεθόδων επεξεργασίας, τα σφάλματα και άλλα ζητήματα μπορούν να εντοπιστούν και να διορθωθούν αμέσως.
Ορισμένες διαδικασίες χρησιμοποιούν ρομποτικούς συγκολλητές, αλλά απαιτούν από ένα άτομο να προετοιμάσει τα υλικά σε κάποιο βαθμό. Παρόλο που ένα ρομπότ συγκολλά υπό αυτές τις συνθήκες, ο όρος συγκόλληση ρομπότ αναφέρεται συνήθως μόνο σε διαδικασίες που είναι πλήρως αυτοματοποιημένες από την αρχή μέχρι το τέλος. Ένα παράδειγμα συγκόλλησης με τη βοήθεια ρομπότ είναι η συγκόλληση με τόξο μετάλλου με αέριο. Αυτή η διαδικασία θα είναι συχνά αυτοματοποιημένη σε κάποιο βαθμό, αν και ένας άνθρωπος συνήθως προετοιμάζει τα υλικά και χειρίζεται τα μηχανήματα με κάποιο τρόπο.