O revestimento CVD é o primeiro a aparecer, é o método de revestimento mais comum, tem sido usado por muitos anos. O método CVD consiste em aquecer o substrato em um recipiente de reação química e expor o substrato à corrente de ar. Estes gases são decompostos na superfície do substrato aquecido para formar uma camada de revestimento. Em geral, o revestimento CVD requer uma temperatura de cerca de 1.000 ° C.

     Um revestimento CVD comum é o uso de três gases - tetracloreto de titânio (TiCl4), hidrogênio (H2) e nitrogênio (N2) - para produzir nitruro de titânio (TiN) + cloreto de hidrogênio (HCl). O HCl é o produto secundário do processo e deve ser tratado de acordo com regulamentos ambientais rigorosos.

     As vantagens do método CVD incluem excelente adesão de revestimento e uniformidade de distribuição de revestimento. A desvantagem do método CVD é que a alta temperatura no momento do revestimento afetará negativamente o substrato, e não há muitos materiais de revestimento adequados (uma vez que o material de revestimento é fornecido na forma gasosa) e o ciclo do processo é longo.