Τα ηλεκτρόνια που κινούνται με μεγάλη ταχύτητα κάτω από ένα ηλεκτρικό πεδίο βομβαρδίζουν την επιφάνεια ενός αντικειμένου και το θερμαίνουν. Το κύριο συστατικό για τη θέρμανση με δέσμη ηλεκτρονίων είναι η γεννήτρια δέσμης ηλεκτρονίων, γνωστή και ως πιστόλι ηλεκτρονίων. Το όπλο ηλεκτρονίων αποτελείται κυρίως από κάθοδο, ηλεκτρόδιο δέσμης, άνοδο, ηλεκτρομαγνητικό φακό και πηνίο εκτροπής. Η άνοδος είναι γειωμένη, η κάθοδος συνδέεται στην αρνητική υψηλή θέση, η δέσμη εστίασης είναι συνήθως στο ίδιο δυναμικό με την κάθοδο και σχηματίζεται ένα επιταχυνόμενο ηλεκτρικό πεδίο μεταξύ της καθόδου και της ανόδου. Τα ηλεκτρόνια που εκπέμπονται από την κάθοδο επιταχύνονται σε πολύ υψηλή ταχύτητα υπό τη δράση ενός επιταχυνόμενου ηλεκτρικού πεδίου, που εστιάζει από έναν ηλεκτρομαγνητικό φακό και στη συνέχεια ελέγχονται από ένα πηνίο εκτροπής για να κάνει τη δέσμη ηλεκτρονίων να εκτοξεύεται προς το θερμαινόμενο αντικείμενο σε μια ορισμένη κατεύθυνση.
Τα πλεονεκτήματα της θέρμανσης με δέσμη ηλεκτρονίων είναι: (1) έλεγχος της τρέχουσας τιμής της δέσμης ηλεκτρονίων, δηλαδή, η οποία μπορεί εύκολα και γρήγορα να αλλάξει τη θερμαντική ισχύ. (2) Ο ηλεκτρομαγνητικός φακός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αλλάξει ελεύθερα το θερμαινόμενο τμήμα ή η περιοχή του τμήματος βομβαρδισμού δέσμης ηλεκτρονίων μπορεί να ρυθμιστεί ελεύθερα. (3) Η πυκνότητα ισχύος μπορεί να αυξηθεί έτσι ώστε το υλικό στο βομβαρδισμένο σημείο να εξατμίζεται αμέσως.
