ALD 用於薄膜沉積的原子層沉積是基於順序使用氣相化學過程的最重要技術之一；它可以被視為一種特殊類型的化學氣相沉積（CVD）。多數ALD反應使用兩種或更多種化學物質（稱為前驅物，也稱為“反應物​​”）。這些前驅物以一種連續的且自我限制的方式，一次與一種材料的表面反應。通過多個ALD循環，薄膜被緩慢沉積。 ALD為製造半導體元件的重要製程，並且是可用於合成納米材料主要工具的一部分。

ALD具有許多優點，例如出色的均勻性，在複雜形狀的基板表面上沉積的具有相同膜厚的膜保形性，低溫處理。因此，ALD被應用於微電子，納米技術和生物技術領域中，這些領域經常在有機和生物樣品之類的軟基底上工作。