Beim Plasmaspritzen wird der pulverförmige Spritzzusatz in oder außerhalb der Spritzpistole durch einen Plasmastrahl geschmolzen und auf die Werkstückoberfläche geschleudert. Das Plasma wird durch einen Lichtbogen erzeugt, der gebündelt in Argon, Helium, Stickstoff, Wasserstoff oder in deren Gemischen brennt. Die Gase werden dabei dissoziiert und ionisiert. Sie erreichen hohe Ausströmgeschwindigkeiten und geben bei der Rekombination ihre Wärmeenergie an die Spritzpartikel ab.

Der Lichtbogen ist nicht übertragend, das heißt, er brennt innerhalb der Spritzpistole zwischen einer zentrisch angeordneten Elektrode (Kathode) und der die Anode bildenden wassergekühlten Spritzdüse. Das Verfahren wird in normaler Atmosphäre angewendet. Für das Plasmaspritzen werden vorzugsweise Oxidkeramiken wie Chromoxid, Aluminumoxid, Titanoxid, Zirkonoxid verwendet.

Zu den Einsatzgebieten des Plasmaspritzens zählen unter anderem reibverschleißfeste Gegenlaufflächen für  Radialwellendichtungen, Kolbenstangendichtungen und Gleitringdichtungen, Wärmedämmschichten z.B. auf Turbinenschaufeln und Einlaufflächen in der Luft- und Raumfahrt, elektrisch isolierende Schichten auf Kugellagern und Reibverschleißschichten in der Textilindustrie.