分子束外延于高真空或超高真空（，10帕斯卡）的环境进行。分子束外延最重要的方面是其低沉积率，通常使薄膜以每小时低于3000纳米的速度磊晶生长。如此低的沉积率要求真空程度足够高，以达到其他沉积方式同等级别的洁净程度。在固体源的分子束外延过程中，诸如镓、砷的元素，会以超纯（）的形式在独立的石英（）中被加热，直到它们开始缓慢升华。然后，这些气态物质在晶圆上凝结，而且它们在那里互相作用。以镓和砷为例，上述作用可以产生单晶砷化镓。术语“（分子）束”的意思是过程中的气体原子并不产生相互作用，也不与真空室物质反应，除