CVD涂層是最早出現(xiàn)、也是最常見的涂層方法，已經(jīng)沿用多年。CVD法是在一個化學(xué)反應(yīng)容器內(nèi)加熱基體，并將基體暴露于氣流之中。這些氣體在被加熱的基體表面分解，形成一層涂層。一般而言，CVD涂層需要的溫度約為1,000℃左右。
一種常見的CVD涂層是采用三種氣體——四氯化鈦（TiCl4）、氫氣（H2）和氮氣（N2）——來產(chǎn)生氮化鈦（TiN）+氯化氫（HCl）。HCl是該工藝的二次產(chǎn)物，必須按照嚴格的環(huán)保法規(guī)進行處理。
CVD法的優(yōu)勢包括極佳的涂層粘附性，以及涂層分布的均勻性。CVD法的缺點是：涂層時的高溫會對基體產(chǎn)生不利影響，適用的涂層材料不多（因為涂層材料是以氣態(tài)形式提供的），以及工藝循環(huán)時間長。
