Технологии высокоскоростного напыления по праву считаются наиболее современными газотермическими методами. Принципиально методы HVOF ничем не отличаются от газопламенных, однако, благодаря особенностям конструкции горелки, в них достигаются очень высокие скорости распыления.

Существуют разнообразные реализации идеи высокоскоростного напыления. Например, один из вариантов включает камеру сгорания и длинное цилиндрическое сопло, охлаждаемые водой. В камеру под высоким давлением вдуваются кислород и горючий газ. Строго по оси горелки подается порошок напыляемого материала. Смесь расплавленных частиц порошка и продуктов сгорания газов, проходя через сопло, разгоняется до сверхзвуковой скорости и вылетает в направлении подложки. У систем HVOF первого поколения давление в камере сгорания составляло 0,3-0,5 МПа, скорость вылета частиц достигала 450 м/с. Для дальнейшего ускорения вылетающих частиц давление в камере повышают до 1-1,5 МПа, в конструкцию пушки вводят сопло Лаваля. Скорости вылета частиц при этом превышают 1000 м/с.

Покрытия, полученные высокоскоростным методом, характеризуются значениями плотности, достигающими 99 % плотности компактного материала, и низким уровнем остаточных напряжений. Поскольку наличие последних является главным фактором, ограничивающим толщину покрытия, HVOF-напыление позволяет получать покрытия значительно большей толщины по сравнению с газопламенным напылением. По эксплуатационным характеристикам высокоскоростные покрытия превосходят покрытия, полученные детонационным напылением. В ряде приложений процессы HVOF постепенно вытесняют плазменное напыление.

Ввиду того, что падающие частицы обладают очень большой кинетической энергией, для формирования высококачественных покрытий не требуется их расплавление, что делает данный процесс единственно приемлемым в ряде случаев, например, при напылении металлокерамики.

Технологии HVOF-напыления являются непревзойденными для восстановления и продления ресурсов деталей, испытывающих высокий коррозионно-эрозионный износ, кавитацию, благодаря высокой плотности и износостойкости получаемых покрытий.

В развитых странах высокоскоростное напыление практически полностью вытеснило методы вакуумного напыления и позволило отказаться от крайне неэкологичных гальванических покрытий.