设备包括：
电子枪，产生电子束，
工作腔，大部分被抽成“低”或“高”真空，
工件机械手（定位机构），
电源以及控制和监视电子设备。
快速偏转系统也可以用于成像和雕刻（如果配备了适当的电子设备）。在这种情况下，设备像扫描电子显微镜一样操作，分辨率约为0.1毫米（受光束直径限制）。在类似的模式下，由计算机控制的细光束可以通过熔化薄的表面层在金属表面“写”或“画”图片。
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。
电子束焊机加工是在真空条件下，利用电流加热阴极发射电子束，带负电荷的电子束高速飞向阳极，途中经加快极加快，并经过电磁透镜聚集，使能量密度十分会集，可以把一千瓦或更高的功率会集到直径为5～10μm的斑驳上，获得高达109W/cm2左右的功率密度。如此高的功率密度，可使任何材料被冲击部分的温度，在百万分之一秒时间内升高到摄氏几千度以上，热量还来不及向周围扩散，就已把局部材料瞬时熔化、气化直到蒸腾去除。随着孔不断变深，电子束焊机照耀点亦越深入。由于孔的内侧壁对电子束发生"壁聚集"，所以加工点或许到达很深的深度，从而可打出很细很深的微孔。
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。
