在大气中，等离子火焰一离开喷嘴，就会从周围吸入大量空气。当喷雾距离为100mm时，进气量可占等离子体的90%以上。在大气等离子喷涂过程中，金属粉末被严重氧化。此外，一些有毒物质（如铍、氧化铍）也不能喷到大气中。为了解决上述问题，提出了低压等离子喷涂。真空等离子喷涂又称低压等离子喷涂，是在低于大气压的低真空的密闭空间中进行的等离子喷涂（受控环境中的喷涂技术）。
可控环境喷涂技术使我们对等离子喷涂的理解又向前迈进了一步。在喷房内操作喷枪，使环境完全受控。以这种方式生产的涂层的特性在标准大气环境中是不可能产生的。环境可以在接近真空（低至 50 毫巴）和增加压力（高达 4 巴）的范围内改变。选择在喷房内进行喷涂可以防止涂料和或基材的污染，或者因为喷涂材料需要与添加的某种物质发生反应。
可控气氛等离子喷涂的原理是将等离子喷枪置于密封舱内，由机械手操作。将机舱抽至真空状态是真空等离子喷涂（VPS），当机舱处于低压状态时，就变成低压真空等离子喷涂（LPPS）。机舱的气氛可以是惰性气氛或其他保护气氛。由于环境低压或气氛可控，等离子火焰流变长，颗粒受热更充分，氧化减少，涂层质量显着提高，可用于制备沉积金刚石薄膜和超导体氧化物涂层。
这种工艺生产的涂层具有许多优点。涂层致密性好，附着力强，不会被污染，金属涂层中无氧化物。在充满非反应性气氛的喷涂室中喷涂的陶瓷和其他非金属涂层具有高纯度。而且，钨等高熔点金属涂层的应用也非常成功。由于喷枪和工件之间的距离不像在大气喷涂条件下那么重要，因此部件控制变得简单。由于等离子体羽流轮廓均匀，“焦斑直径”可以很大，因此可以大大缩短喷涂过程时间。此外，涂层颗粒没有大气冷却意味着涂层固化过程相对缓慢。常压等离子涂层几乎没有夹层“薄片”，涂层的晶体结构与铸造材料的晶体结构接近。
在低真空环境下，由于非转移等离子弧射流变粗拉长，已经与工件表面接触形成导电通道，因此转移弧可以叠加在其上。转移弧用于溅射工件表面，去除表面氧化层和污染，并可将工件加热到更高的温度，使涂层在光滑表面结合，在界面扩散，从而提高粘合强度。涂层的厚度也可以是无限的。在密闭房间内进行喷涂时，噪音和粉尘对环境的污染问题也相应得到解决。 与常压等离子喷涂相比，低真空环境喷涂具有以下显着特点：
1、等离子射流的速度和温度明显高于常压等离子喷涂。压力越低，射流速度和温度越高。
2、粉末在等离子射流高温区的停留时间增加，加热更均匀，飞行速度更快。
3、可大幅度提高基板表面的预热温度；也可以用反向转移弧对基材进行溅射和清洗，去除氧化物和污垢，从而改善涂层与基材的结合状况。
4、粉末和基材表面完全避免氧化，可以制备各种活性金属材料涂层
。 5、由于上述原因，涂层的结合强度大大提高，孔隙率大大降低，涂层残余应力降低，涂层质量显着提高。
6、真空等离子喷涂设备复杂，价格昂贵，推广应用难度很大。