電子束焊接（EBW）是一種融合焊接工藝，其中將高速電子束施加到兩種要連接的材料上。當電子的動能在撞擊時轉化為熱量時，工件熔化并一起流動。電子束焊接通常在真空條件下執行，以防止電子束散逸。

設備包括：

電子槍，產生電子束，
工作腔，大部分被抽成“低”或“高”真空，
工件機械手（定位機構），
電源以及控制和監視電子設備。

通過聚焦透鏡后，光束可以直接或通過偏轉系統偏轉后用于焊接。它由兩對線圈組成，每個X和Y方向一個。這些可以用于“靜態”或“動態”偏轉。靜態偏轉對于通過焊接定位梁很有用。動態偏轉是通過向偏轉線圈提供可由計算機控制的電流來實現的。這為電子束應用開辟了新的可能性，例如表面硬化或退火，的電子束定位等。

快速偏轉系統也可以用于成像和雕刻（如果配備了適當的電子設備）。在這種情況下，設備像掃描電子顯微鏡一樣操作，分辨率約為0.1毫米（受光束直徑限制）。在類似的模式下，由計算機控制的細光束可以通過熔化薄的表面層在金屬表面“寫”或“畫”圖片。

電子束焊機加工是在真空條件下，利用電流加熱陰極發射電子束，帶負電荷的電子束高速飛向陽極，途中經加快極加快，并經過電磁透鏡聚集，使能量密度十分會集，可以把一千瓦或更高的功率會集到直徑為5～10μm的斑駁上，獲得高達109W/cm2左右的功率密度。如此高的功率密度，可使任何材料被沖擊部分的溫度，在百萬分之一秒時間內升高到攝氏幾千度以上，熱量還來不及向周圍擴散，就已把局部材料瞬時熔化、氣化直到蒸騰去除。隨著孔不斷變深，電子束焊機照耀點亦越深入。由于孔的內側壁對電子束發生"壁聚集"，所以加工點或許到達很深的深度，從而可打出很細很深的微孔。

電子束焊按被焊工件所在環境的真空度可分為三種：高真空電子束焊，低真空電子束焊和非真空電子束焊：
高真空電子束焊在10-4～10-1Pa的壓強下進行。真空條件，可以對熔池的“維護”防止金屬元素的氧化和燒損，適用于活性金屬、難熔金屬和質量要求高的工件的焊接。
低真空電子束焊在10-1～10Pa的壓強下進行，也具有束流密度和功率密度高的特征。由于只需抽到低真空，縮短了抽真空時間，提高了出產率，適用于批量大的零件的焊接和在出產線上運用。

電子束焊機與核工業的展開息息相關。因為核輻射的防護，對核容器質量提出了的要求，一些大厚度結構選用傳統焊接或激光焊接方法無法完結的接頭，核工業中選用的一些難熔高溫材料，選用傳統焊接或激光焊接方法很難完結聯接，而電子束焊機能夠很好地完結其聯接。往后幾十年中，我國的核能裝備將以幾何級數增加，電子束焊接作為一種的聯接技術，必將在其中發揮重要作用。

宇航技術中所用各類火箭、衛星、飛船、空間站、太陽能電站等的結構件、發動機以及各種儀器均需用焊接技術來完結，電子束焊接將是完結空間結構焊接和滿足其需求的強有力技術。且跟著設備、技術等國產化趨勢的增強，及電子束焊接等技術對焊材及人工本錢的大幅下降優勢逐漸趨于明顯等，國內電子束焊機等電子束金屬加工設備工作展開將迎來利好趨勢，給電子束焊機的展開增添了新的生機。

電子束焊機還有一些輔佐設備，比如電子槍，渙散泵以及渦輪分子泵等，作業時均會發熱，為堅持正常作業，這些都需求用循環水進行冷卻。因此，真空電子束焊機還需求制作有冷卻水的系統，包括水的凈化過濾及軟扮裝。 其他真空系統各級閥門一般要求用壓縮空氣，因此需求有供氣系統及凈化壓縮空氣的油水分離設備。