Õhukese kile protsess võib hõlmata mitmeid erinevaid keemilisi või füüsikalisi protseduure. Kõige tavalisemad õhukese kile töötlemise meetodid on vedelate või gaasiliste kemikaalide kasutamine, aurustamismeetodid või pihustusprotsess. Nende tehnikate kombinatsioonid on levinud ka õhukese kile protsessis, mis võimaldab rohkem kontrollida lõpptoote omadusi. Õhukese kile protsess võib olla füüsikalise või keemilise iseloomuga.
Õhukese kile loomiseks saab kasutada vedelaid või gaasilisi kemikaale. Näiteks keemiline aur-sadestamine paljastab materjali kemikaaliga, mis laguneb või reageerib materjaliga. Selle protsessi käigus tekivad sageli ohtlikud või lenduvad kõrvalsaadused, seega peavad laborid olema varustatud kemikaalide kõrvaldamiseks. Substraadi kuumutamine võib kiirendada õhukese kile kasvu keemilise aurustamise ajal.
Aurutamine on veel üks levinud õhukese kile protsess. Aurustamisel kuumutatakse sihtmaterjali, kuni see aurustub või sublimeerub. Kui aine on gaas, lastakse see kambrisse, mis sisaldab substraati, millele õhuke kile moodustub. Aine tabab aluspinda ja moodustab õhukese kile.
Sihtmaterjalide aurustamiseks saab kasutada mitmeid erinevaid masinaid. Need masinad võivad soojendada sihtmaterjali kuumutatud mähisel, plaadil või kuumutatud kambris. Ained võivad aurustuda ka siis, kui neid tabab suure intensiivsusega elektronide või footonite kiir, näiteks need, mida kiirgab laser.
Pommitamisprotsess, mida nimetatakse ka pihustussadeseks või reaktiivseks magnetroni pihustamiseks, on tavaliselt kasutatav õhukese kilega protsess. Selle protsessi käigus asetatakse substraat spetsiaalses masinas vaakumkambrisse. Õhk imetakse kambrist välja ja sihtmaterjal lastakse gaasi kujul kambrisse. Tugevad magnetid tekitavad laengu, mis põhjustab sihtmaterjali ioniseerumise ja sadestumise aluspinnale. Selle protsessi käigus substraadi edasi-tagasi liigutamine tagab õhukese kile ühtlase jaotumise selle pinnal.
Õhukese kile protsess loob erinevatest elementidest või molekulidest õhukesed kiled, mille paksus on mõne kuni mõnesaja aatomi vahel. Õhukestel kiledel on palju kasutusvõimalusi ja need on tavalised komponendid arvutites, optilistes seadmetes ning kaamerate ja teleskoopide värvifiltritena. Õhukesed kiled on tavaliselt valmistatud titaanist, alumiiniumist, kullast, hõbedast ja nende metallide sulamitest. Levinud aluspinnad on metallid, plastid, klaas ja keraamika.