在电子枪中，自由电子是从热金属带（或金属丝）通过热发射获得的。然后通过三个电极产生的电场将它们加速并形成狭窄的会聚束：电子发射带，连接到高压（加速）电源（30-200 kV）负极和正极的阴极。高压电极、阳极。第三个电极相对于阴极带负电，称为Wehnelt电极或控制电极。它的负电位控制发射的电子进入加速场的部分，即电子束电流。
为了使电子枪正常工作，相对于加速电子透镜和磁聚焦透镜的光轴地调整电子束。这可以通过在聚焦透镜之前施加一些特定的径向方向的磁场和垂直于光轴的强度来完成。这通常是通过一个简单的校正系统来实现的，该校正系统由两对线圈组成。通过调节这些线圈中的电流，可以产生任何所需的校正场。
即使没有在真空中实现，电子束焊接也永远不能“手动”进行，因为始终会产生强烈的X射线。梁和工件的相对运动通常是通过工件的旋转或线性移动来实现的。在某些情况下，可通过计算机控制的偏转系统移动光束来实现焊接。工件机械手大多是单设计的，可以满足焊接设备的特定要求。
电子束焊机加工具有以下的特色：
1）能量密度高电子束聚集点范围小，能量密度高，适合于加工精微深孔和窄缝等。且加工速度快，。
2）工件变形小电子束加工是一种热加工，主要靠瞬时蒸腾，工件很少发生应力和变形，并且不存在工具损耗。适合于加工脆性、耐性、导体、半导体、非导体以及热敏性材料。
3）加工点上化学纯度高 由于整个电子束加工是在真空度1.33×10－2～1.33×10－4 Pa的真空室内进行的，所以熔化时可以防止由于空气的氧化作用所发生的杂质缺点。适合于加工易氧化的金属及合金材料，特别是要求纯度高的半导体材料。
4）电子束焊机可控性好 电子束的强度和方位均可由电、磁的方法直接控制，便于实现自动化加工。
电子束焊机与核工业的展开息息相关。因为核辐射的防护，对核容器质量提出了的要求，一些大厚度结构选用传统焊接或激光焊接方法无法完结的接头，核工业中选用的一些难熔高温材料，选用传统焊接或激光焊接方法很难完结联接，而电子束焊机能够很好地完结其联接。往后几十年中，我国的核能装备将以几何级数增加，电子束焊接作为一种的联接技术，必将在其中发挥重要作用。
电子束焊机还有一些辅佐设备，比如电子枪，涣散泵以及涡轮分子泵等，作业时均会发热，为坚持正常作业，这些都需求用循环水进行冷却。因此，真空电子束焊机还需求制作有冷却水的系统，包括水的净化过滤及软扮装。 其他真空系统各级阀门一般要求用压缩空气，因此需求有供气系统及净化压缩空气的油水分离设备。