由于工艺简单、价格低廉，传统的电子束和热蒸发被广泛地应用于光学薄膜的生产。热蒸发通常适用于熔点低于1500Deg的膜料，采用W \Ta\Mo\Nb\Fe\Ni\Pt\Cu等材料做为蒸发源材料，将膜料放置于蒸发源材料之上，加热，使其原子或分子从表面气化溢出，形成蒸汽流，入射到基片表面，凝结成固态薄膜。电子束蒸发的原理为热电子由灯丝发射后，被加速阳极加速，获得动能轰击到处于阳极的蒸发材料上，使蒸发材料加热气化，而实现蒸发镀膜。
电子束蒸发能获得远比电阻加热源更大的能量密度，从而蒸发高熔点的材料；膜料置于水冷铜坩埚内，可避免容器材料的蒸发，以及容器材料与镀料之间的反应，提高镀膜的纯度；热量直接作用在蒸发材料表面，热效率高，热传导和热辐射的损失小。
相对其它类型的镀膜方式，电子束和热蒸发加工过程的蒸发膜料动能相对较低，生成的介质膜层会呈现多孔，密度较低，呈柱状结构。一方面，由于膜层呈现多孔，从而带来吸收水汽，改变膜层的折射率；由于储存环境或使用环境的温湿度会带来膜层光谱曲线的变化。另一方面，低密度的结构在某种程度降低了膜层的机械性能。往往通过加热基板至几百度的高温来消除这个不良影响，但并不能完全消除。通过加热的工艺也限制了基板的种类并且在膜层中引入了热应力。
当对成本有所考量并对膜层可靠性要求不高时，往往会考虑电子束和热蒸发工艺。热蒸发工艺的另一个优点在于可选择的蒸发材料范围广，从金属材料到半导体材料，到介质材料；从氟化物到氧化物等都可以使用。
