Ionstrålen er produsert av et plasma som er begrenset i volum. Ioner av en bestemt energi blir ekstrahert, akselerert, kollimert og/eller fokusert. Ionepistolen er sammensatt av en ionekilde, ekstraksjonsstruktur og en kollimasjons-/linsestruktur. Plasmaet kan bestå av en inert eller reaktiv gass (f.eks. N og O) eller et lett kondenserbart stoff (f.eks. C og B). Plasmaet kan dannes fra molekyler som inneholder stoffet som vil danne strålen, i så fall må disse molekylene fragmenteres og deretter ioniseres; for eksempel kan H og CH sammen fragmenteres og ioniseres for å skape en stråle for avleiring av diamantlignende karbonfilmer.