Ohuet kalvopäällysteet on valmistettu dielektrisistä, metalli- ja oksidiyhdisteistä, joita käytetään yleisesti puolijohdeteollisuudessa, armeijassa ja optisissa laitteissa. Valmistusprosesseihin kuuluu tyypillisesti fyysinen höyrysaostuminen, kuten sputterisaostus, tai kemiallinen höyrysaostutus, jossa kalvon kerrostamiseen käytetään kemiallisia reaktioita ja suuren energian plasmia. Ohuiksi kalvoiksi luokiteltujen pinnoitteiden paksuuden katsotaan yleensä olevan enintään yksi mikroni eli 1,000 nanometriä, ja ne voivat olla ferromagneettista, keraamista tai jonkin verran johtavaa tai eristävää materiaalia.
Optiset pinnoitteet ovat yksi ohutkalvopäällysteiden tärkeimmistä tuotantoalueista, ja ne tarjoavat tärkeitä käyttötarkoituksia, kuten lasersuodattimia ja silmien suojausta laserleikkauksessa lääketieteessä. Heijastamattomia pinnoitteita käytetään laajalti kameroissa, kaukoputkissa ja DVD-soittimissa olevissa linssissä vähentämään normaalia valonheijastusta, mikä heikentäisi tällaisten laitteiden suorituskykyä. Jotkut optiikan alalla olevat ohutkalvopäällysteet ovat myös monikerroksisia, jotta ne olisivat eri tavoin vuorovaikutuksessa eri valon aallonpituuksien kanssa, ja niitä käytetään tietokonenäytöissä, silmälaseissa, joissa on sekä heijastavia että heijastamattomia ominaisuuksia, ja televisiokameroissa. Heijastavat optiset pinnoitteet ovat peilimäisiä ja yleensä valmistettu alumiinista, kullasta tai hopeasta, missä niitä käytetään valokopiolaitteissa, viivakoodiskannerissa ja teollisissa ja sotilaallisissa suuritehoisissa lasereissa.
Keraamisia ohuita kalvoja käytetään kemiallisten ja kuumuuden aiheuttamien leikkaustyökalujen päällystämiseen, inerttien ominaisuuksiensa vuoksi lääketieteellisiin tarkoituksiin ja monilla muilla alueilla. Litiumioniakkujen substraatteja, jotka koostuvat keraamisista ohutkalvopinnoitteista, käytetään elektroniikkateollisuudessa vuodesta 2011 lähtien, ja niitä on täydennetty yli vuosikymmenen tutkimuksella Oak Ridgen kansallisessa laboratoriossa Yhdysvalloissa. Integroidun piirin keraaminen alusta on alusta implantoiduille paristoille, jotka voivat toimia laajalla lämpötila -alueella, -4 ° -284 ° Fahrenheit (-20 ° -140 ° C) ja olla minkä tahansa muotoisia tai kokoisia, ja tämä antaa piirit laajemmat sovellukset kuin perinteiset. Niiden kyky toimia tarvittaessa jopa 536 ° C: n (280 ° Fahrenheit) lämpötilassa tekee niistä hyödyllisiä antureille, älykorteille ja istutettaville lääkinnällisille laitteille, kuten defibrillaattoreille ja hermostimulaattoreille.
Väriaineherkistetyt aurinkokennot (DSSC) perustuvat myös titaanidioksidin, TiO2: n, ohutkalvon kerrostumiseen, vaikka niiden paksuus on yleensä 5–20 mikronia. Tekniikka sisältää keraamisten, puolijohde- ja optisten materiaalien ohuiden kalvopäällysteiden yhdistelmän, ja se on suunniteltu kestämään 20 vuotta auringonvalossa. Näiden aurinkokennojen elektroniikan puolijohdemallit tarjoavat lupauksen tehdä niistä kustannustehokkaampia ja yksinkertaisempia valmistaa kuin tavalliset piipohjaiset aurinkokennot.