如左圖所示，將鋁、鎂、鈦等有色金屬或其合金置于電解液中作為陽極，在微弧氧化專用電源所提供的外加電場作用下，使材料的表面在高于法拉第放電區(qū)外的微弧區(qū)電壓作用下產(chǎn)生微弧放電（如右圖所示），微弧放電產(chǎn)生瞬間高溫高壓，在熱化學(xué)、等離子體化學(xué)和電化學(xué)等因素的共同作用下，使得有色金屬材料近表面內(nèi)發(fā)生復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)、等離子體運動、材料相變、溶液離子電泳運動等物理、化學(xué)、電化學(xué)過程，從而導(dǎo)致材料表層物質(zhì)發(fā)生電擊穿、熔化、化學(xué)反應(yīng)、凝固、擴散、相變等一系列物理化學(xué)變化。在高溫高壓以及這些復(fù)雜反應(yīng)的共同作用下，在基體材料表面便形成了性能優(yōu)異的陶瓷膜層。由于鋁、鎂、鈦氧化物的高阻抗特性，在相同電參數(shù)條件下，較薄的膜層區(qū)域總是優(yōu)先被擊穿放電而生長增厚，這樣最終使得材料表面生長一層均勻致密的陶瓷膜層。同時還可以根據(jù)需要調(diào)整電解液的配方，從而在材料表面生成具有不同性能的陶瓷膜層。該技術(shù)的基本原理類似于陽極氧化技術(shù)，所不同的是利用等離子體弧光放電增強了在陽極上發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，這也是該種膜層綜合性能優(yōu)于陽極氧化膜層的原因。