真空电弧离子镀膜机的技术原理是在冷阴极真空弧光放电理论的基础上研究出来的。而通过分析冷阴极真空弧光放电理论可知，通过放电活动中的“正离子电流机制”与“场电子发射机制”两者间的相互影响与制约可实现电量迁移。那么于此放电活动中的阴极物料需要大量蒸发，活动产生的诸多蒸气分子会生成一些正离子，这些离子能够在阴极附近产生强电场，从而促进影响电子触发“场电子发射机制”，最终导致电子发射到真空环境。

金属离子被吸到阴极表面，可生成空间电荷层。此间触发的强电场会让阴极表面上功函数小的微裂纹或者晶界射出电子。
射出的部分高电子密度的点将生成高密度的电流，高密度的电流可以生成的焦耳热而让该点温度不断升高，发射热电子。这种现象导致电流出现局部集中。
电流局部集中所产生的焦耳热能够引发阴极材料出现大量离子和电子发射，释放熔融阴极材料粒子并留下放电痕。
大量射出的离子中的部分离子又将被吸回阴极材料表面，进行空间电荷层与强电场的再次生成，新产生的功函数小的点将又一次开始电子的发射。