A finommechanikában már kiterjedten alkalmazott és a gépiparban (jármű és repülőgépgyártás, rakétatechnika, turbinalapátok stb.) erősen terjedő precíziós hegesztési eljárás, melynél az elektronsugárban repülő elektronok kinetikai energiája szolgáltatja a varrat helyén szükséges termikus energiát. Előnye, hogy igen keskeny és mély varratok hozhatók létre, aránylag vastag összekapcsolandó részek között, ugyanekkor a varrat környezete csak kis mértékben melegszik, ami csökkenti az elhúzódás veszélyét. Az elektronsugaras hegesztéssel nemcsak fémek közötti, hanem fém-kerámia, fém-üveg hegesztése is megoldható. A finommechanikában és elektronikai gyártásban kb. 10...50 kV elektrongyorsító feszültséget alkalmaznak és 10^-4... 10^-3 torr vákuumot. Nagyobb munkadarabok hegesztésekor 100...200 kV feszültségig és kb. 100 kW teljesítményig felmennek; itt általában 10^-2 torrnál rosszabb vákuumot használnak, sőt egészen nagy gyorsítófeszültségekkel szabad levegőn is lehet hegeszteni. - A vákuum alatt végzett hegesztések szennyezésmentesek és a legkényesebb vákuumtechnikai igényeket is kielégítik, hátrány viszont, hogy a munkadarabot vákuumkamrába kell bejuttatni és a kamra evakuálása holt, mellékidőt vesz igénybe.