Le plus souvent, les revêtements métalliques sont appliqués par projection thermique. Dans ce processus, le matériau de revêtement est chauffé pour atteindre un état liquide ou plastique à l'intérieur d'un pistolet et ensuite pulvérisé et déposé sur une surface qui ne fond pas durant ce processus.Dans la plupart des cas, le collage du revêtement sur la surface est purement mécanique. Ceci permet aux matériaux d’être pulvérisé sur pratiquement n'importe quelle surface (ex : pulvérisation d'un métal sur du béton etc.)
La température du substrat peut être faible alors que le revêtement est chaud au moment de la pulvérisation. Cela empêche la surface du substrat de subir une déformation au moment du revêtement.
La nature mécanique du collage a pour conséquence que la préparation de la surface de la pièce qui précède la projection thermique, est un facteur d'une importance primordiale sur la qualité du revêtement.
Parmi les techniques de projection thermique les plus fréquemment utilisées on trouve la projection à la flamme, la projection à l'arc, la projection plasma, et à la flamme supersonique (HVOF).