真空鍍膜技術的應用時較早的。20世紀初大發明家愛迪生就提出了唱片蠟膜采用陰極濺射進行表面金屬化的工藝方法，并于1903年申報了專利，這便是薄膜技術在工業上應用的開始。但是這一技術在當時因受到真空技術和其他相關技術發展的限制，發展速度較慢。直到二次世界大戰期間，法西斯德國使這一技術服務于戰爭，制備各種軍用光學鏡片和反光鏡，從而首先使用這一技術在光學工業中得到了迅速的發展。并且逐漸形成了薄膜光學，成為光學的一個重要分支。

真空鍍膜技術在電子方面開始是用來制造電阻和電容元件，之后隨著半導體技術在電機學領域中的應用，又使這一技術成為晶體管制造和集成電路生產的必要工藝手段。近年來，隨著集成電路向大規模和超大規模集成方向發展，從而又對真空鍍膜技術提出了新的要求。因而在電機學領域中又產生了一個新的分支—薄膜微電子學。

表面科學是在固體物理等許多科學基礎上發展起來的新科學，其研究對象是各種各樣的表面。真空鍍膜技術為制造各種各樣的清潔表面提供了手段。特別是20世紀70年代在真空鍍膜基礎上發展起來的分子束外延技術，用他不但可以制備可精確控制的超薄薄膜、原子級平整度的表面、上百層的疊加膜，而且還可以控制薄膜的成分和配比。這些薄膜的制備均為科學的研究和發展提供了充分的條件。

真空鍍膜技術在其他科學領域中的應用亦很廣泛。例如，電子顯微鏡的標本必須經過真空鍍膜處理才能觀察；激光器需要鍍上精密控制的光學膜層才能使用；太陽能利用也與真空鍍膜技術息息相關。

目前，幾乎任何材料都可以通過真空鍍膜工藝涂覆到其他材料的表面上，這為真空鍍膜技術在各種工業領域中的應用開辟了更加廣闊的前景。

用真空鍍膜技術代替傳統的電鍍工藝，不但能節省大量的膜材和降低能耗，而且還會消除濕法鍍膜中所產生的環境污染。因此國外在鋼鐵零件涂鍍防腐層和保護膜方面，已采用真空鍍膜工藝來代替電鍍工藝。在冶金工業中，為鋼鐵和帶鋼加鍍鋁防護層已很普遍；在機械制造業中，真空鍍膜工藝用于改變改變某些加工工藝和節約貴重的原材料，如飛機渦輪發動機的葉片已經不用價格昂貴的耐高溫金屬制造，而是采用價格低廉易加工材料，成形后再用真空鍍膜的方法在葉片表面上加鍍耐高溫，耐腐蝕的防護層。再如汽車制造業中采用塑料制品金屬化零件代替各種金屬零件，既減輕了汽車的重量又節約了燃油的消耗。在金屬切削刀具上加鍍TiN硬膜可使用刀具壽命提高3～6倍，從而節省了大量的高速鋼材。

塑料薄膜采用真空鍍膜的方法加鍍鋁等金屬膜，再進行染色，可得到用于工業中的裝飾品薄膜。

近年來，建筑工業上玻璃鍍膜已經十分盛行，因為這種不但可以美化建筑物，而且可以節約能源，這是因為在玻璃上鍍上反射膜可以使低緯度地區房屋避免炎熱的陽光直射到室內，而節省空調費用。玻璃上鍍濾光膜和低輻射膜，可使陽光射入，而作為室內熱源的紅外輻射又不能通過玻璃輻射出去，這在高緯度地區也可以達到保溫節能的目的。