真空電弧爐的電弧是氣體的電弧放電。氣體電弧放電的特點是極間電壓低，通過氣體的電流大，白光亮堂，電弧溫度高（約5000K）。巨大的電流密度來自陰極的熱電子發射和電子的自發射，即陰極鄰近有一個正離子層，形成一個強電場，使陰極主動發射電子。一般情況下，電弧電壓為22-65V，相應的弧長為20-50mm。 真空電弧爐和真空感應爐的冶煉技術是真空冶金中同時發展著的兩個方面，從冶金學方面來說，在真空感應爐中進行冶煉是比較完善的。因為它利于合金化，這樣就有可能獲得比較均勻的細晶粒鑄錠。但由于缺乏合適的陶瓷材料，又因為金屬與陶瓷的接觸可能導致金屬含氧量的增加等方面的缺陷，而使得另一種冶煉方法-真空電弧爐平行地大力發展起來了。 水冷金屬結晶器的真空電弧爐，近年來已有了很大的改進，熔煉容量也從小到大，現在真空電弧爐的水平又有更大的提高，除熔煉容量繼續提高而外，根據有關資料的介紹，國外已用電子計算機對真空電弧爐的工作情況進行自動控制。 所有的真空電弧爐基木上都是按同一原理建立的。它的基本原理很簡單： 在兩個垂直電極之間點燃電弧。其中一個電極熔化，金屬液就向下流到平的電極底板上。隨著所用電極的熔化，熔化了的金屬在水冷的鋼鑄模上不斷的結晶。 用這樣的方法獲得的鑄錠也有一些不足： 1.具有大晶粒組織； 2.定向性結晶； 3.難于合金化。 因而鑄錠中各個區域的成分不一致。但是這個現象可以用二次熔解的方法來克服。 真空電弧爐的工作原理雖然很簡單，其設備卻較復雜。有一套復雜的電氣設備和真空系統。較先進的爐子可用可控硅電源。真空排氣系統由機械泵、擴散泵組成，或由機械泵、增壓泵、擴散泵組成，以獲得較高的真空度(10-4~10-6Torr)，為了操作方便，應當盡量少加閥門或全用羅茨泵。
