化学蒸着とも呼ばれる成膜法。
処理方法はPVDが薄膜材料を直接気化して薄膜化するのに対して、CVDは薄膜構成原子を含む化合物ガスを原料として化学反応を利用して薄膜を付着させる。
切削工具や金型などで使用する超硬質被膜で使用する。PVD同様に、チタンTi系硬質膜（TiN）やクロムCr系硬質膜（CrN）、カーボン系DLC（Diamond Like Carbon）などが蒸着できる。
プラスマCVD、光CVD、熱式CVDと３つの方式がある。
プラズマCVDと光CVDは300℃とPVDよりやや低温で高真空でなく低真空で行えるため装置も簡素化する。熱式CVDも400℃～500℃の高温だが大気圧で行えるため、CVD はPVDより取り扱いが容易といえる。
材質：
被膜：チタンTi系硬質膜（TiN）やクロムCr系硬質膜（CrN）、カーボン系DLC（Diamond Like Carbon）など
相手材：金属、ゴム
工法：
プラスマCVD（低真空、中温300℃）
光CVD（低真空、中温300℃）
熱式CVD（大気圧、高温500℃）
