离子氮化，也称为辉光离子氮化，是使用辉光放电原理进行的。 辉光放电是指气体通过电晕放电区域时，如果降低外部电路电阻或增加全电路电压，并持续增加放电功率，则放电电流将继续上升。 同时，辉光逐渐延伸到两个电极之间的整个放电空间，并且光越来越亮。 当电子能量f增加时，即，电场的工作参数增加时，电晕放电可转变为辉光放电。

通过离子渗氮渗入工件表面的氮原子不是像普通气体那样通过氨的分解而产生的，但是由电场加速的粒子与含氮气体的分子和原子碰撞而形成的离子是 =吸附并富集在工件表面上，形成高反应性氮原子。

离子渗氮在含氮气体的低真空炉条件下，通常使用纯氨气作为气体源，但也可以使用分解氨气。 金属工件用作阴极炉体并用作阳极。 在阴极（工件）和阳极（炉体）之间添加高压（300〜900V）直流电源后，稀有气体被电离并产生辉光放电，形成氮和氢阳离子。辉光离子氮化在等离子区中的强电场作用下，氮和氢的正离子会高速轰击工件表面。 离子的高动能转化为热能，将工件表面加热到所需温度。
氮、氢和其他正离子在电场的加速下轰击零件的表面，产生大量热量加热零件，同时，一些铁原子被溅射出来并与氮结合形成FeN  。 由于离子轰击，在工件表面上发生原子溅射。 同时，由于吸附和扩散，纯化后，活性氮原子分解并扩散到工件中，形成氮化物层。 它在工件表面上形成氮化层，主要包括特定过程，钢铁渗氮也要注意。