Ohutkalvoprosessi voi sisältää useita erilaisia kemiallisia tai fysikaalisia toimenpiteitä. Yleisimpiä ohutkalvojen käsittelytekniikoita ovat neste- tai kaasukemikaalit, haihdutusmenetelmät tai ruiskutusprosessi. Näiden tekniikoiden yhdistelmät ovat yleisiä myös ohutkalvoprosessissa, mikä mahdollistaa lopputuotteen ominaisuuksien paremman hallinnan. Ohutkalvoprosessi voi olla luonteeltaan fysikaalinen tai kemiallinen.
Kemikaaleja, joko nestemäisiä tai kaasumaisia, voidaan käyttää ohuen kalvon muodostamiseen. Kemiallinen höyrysaostus esimerkiksi altistaa materiaalin kemikaaleille, jotka hajoavat tai reagoivat materiaaliin. Prosessin aikana syntyy usein vaarallisia tai haihtuvia sivutuotteita, joten laboratoriot on varustettava hävittämään syntyneet kemikaalit. Alustan kuumentaminen voi lisätä ohutkalvon kasvua kemiallisen höyrysaostumisen aikana.
Haihdutus on toinen yleinen ohutkalvoprosessi. Haihduttaessa kohdemateriaalia kuumennetaan, kunnes se haihtuu tai sublimoituu. Kun aine on kaasu, se vapautetaan kammioon, joka sisältää alustan, jolle ohut kalvo muodostuu. Aine osuu alustaan ja muodostaa ohuen kalvon.
Kohdemateriaalien haihduttamiseen voidaan käyttää useita erilaisia koneita. Nämä koneet voivat lämmittää kohdemateriaalia lämmitetyssä kelassa, levyllä tai lämmitetyssä kammiossa. Aineet voivat myös haihtua, jos niihin osuu korkean intensiteetin elektronien tai fotonien säde, kuten laserin lähettämät.
Sputterointiprosessi, jota kutsutaan myös sputterin saostamiseksi tai reaktiiviseksi magnetronisprutteroinniksi, on yleisesti käytetty ohutkalvoprosessi. Tämän prosessin aikana alusta asetetaan tyhjiökammioon erikoiskoneessa. Ilma imetään ulos kammiosta ja kohdemateriaali vapautuu kammioon kaasun muodossa. Vahvat magneetit luovat varauksen, joka saa kohdemateriaalin ionisoitumaan ja kerääntymään alustalle. Alustan siirtäminen edestakaisin tämän prosessin aikana varmistaa, että ohut kalvo jakautuu tasaisesti sen pinnalle.
Ohutkalvoprosessi luo ohuita kalvoja eri alkuaineista tai molekyyleistä, joiden paksuus vaihtelee muutamasta sadasta atomista. Ohuilla kalvoilla on monia käyttötarkoituksia ja ne ovat yleisiä osia tietokoneissa, optisissa laitteissa ja värisuodattimina kameroille ja kaukoputkille. Ohuet kalvot valmistetaan yleensä titaanista, alumiinista, kullasta, hopeasta ja näiden metallien seoksista. Yleisiä alustoja ovat metallit, muovit, lasi ja keramiikka.