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。
真空工作室可以具有任何期望的体积，从几升到几百立方米。它们可以配备电子枪，以提供任何所需的功率高达100 kW的电子束，如果需要，甚至更高。在微电子束装置中，尺寸可以到十分之一毫米的部件可以被焊接。在具有足够高功率电子束的焊机中，可以实现300 mm深的焊接。还有一些焊接机，其中电子束从真空中带到大气中。使用这种设备，无需的工作室即可焊接非常大的物体。
电子束设备为束发生器提供适当的电源。加速电压可以在30到200 kV之间选择。通常取决于各种条件，约为60或150 kV。随着电压的升高，技术问题和设备价格迅速上升，因此，只要有可能，就应选择大约60 kV的较低电压。高压电源的xxx功率取决于所需的焊接深度。
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。
真空分散焊焊接特色：
(1)接头强度高。特别适用于选用熔焊易产生裂纹的资料的焊接，由于不改动母材性质，因而接头化学成分、组织性能与母材相同或接近，接头强度高。
(2)可焊接资料品种多。真空扩散焊机可焊接多种同类金属及合金，同时还能焊接许多异种资料。如果选用加过渡合金层的真空分散焊，还能够焊接物理化学性能差异很大，高温下易构成脆性化合物的异种或同种资料。
(3)可用于需要大面积结合的零部件、叠层构件、中空型构件、多孔型或具有杂乱内部通道的构件、封闭性内部结合件以及其他焊接办法可达性差的零部件的制造。
(4)真空扩散焊机分散焊接为整体加热，构件变形小、尺度精度高
电子束焊技术早于1948年源起于德国，1952年制作了台电子束加工机，1958年诞生了台电子束焊机。真空电子束焊机提示它的基本原理是：真空条件下，电子枪发射的电子束在高电压（通常是20kV～300kV）加快下（0.3～0.7倍的光速），通过电磁透镜聚集成高能量密度的电子束，当电子束炮击工件时，电子的动能转化为热能，焊区的部分温度突然上升到6000℃以上，使工件材料熔化，完结焊接。
电子束焊按被焊工件所在环境的真空度可分为三种：高真空电子束焊，低真空电子束焊和非真空电子束焊：
高真空电子束焊在10-4～10-1Pa的压强下进行。真空条件，可以对熔池的“维护”防止金属元素的氧化和烧损，适用于活性金属、难熔金属和质量要求高的工件的焊接。
低真空电子束焊在10-1～10Pa的压强下进行，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，缩短了抽真空时间，提高了出产率，适用于批量大的零件的焊接和在出产线上运用。
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。