是以真空蒸鍍的方式進行磊晶，蒸發的分子以極高的熱速率，直線前進到磊晶基板之上，以快門阻隔的方式，控制蒸發分子束，獲得超陡介面。MBE的成長過程有反射高能量電子繞射振盪現象，使其具有在磊晶成長時監控磊晶層成長厚度的能力，其控制精確度，可以達到單原子層，因此可以輕易地成長超結晶格子結構。

MBE技術發展較早，在磊晶的過程中厚度的控制較為精確，但缺點是均勻度較難掌握；MBE技術大多用以生產pHEMT（假型高速電子場效電晶體）元件。目前採用MBE生產磊晶的的地區以北美為主，其次是日本，產品多集中在光纖通訊、衛星電視、GPS等應用上。