Vakuum karbürləşdirmə iş parçasını vakuumda qızdırmaqdır.Kritik nöqtədən yuxarı temperatura çatdıqda, bir müddət qalacaq, qazı çıxaracaq və oksid filmini çıxaracaq və sonra karbürləşdirmə və diffuziya üçün təmizlənmiş karbürləşdirici qaza keçəcək.Vakuum karbürləşdirmənin karbürləşdirmə temperaturu yüksəkdir, 1030 ℃-ə qədərdir və karbürləşdirmə sürəti sürətlidir.Karbürləşdirilmiş hissələrin səthi aktivliyi deqazasiya və deoksidləşmə yolu ilə yaxşılaşdırılır.Sonrakı diffuziya sürəti çox yüksəkdir.Karbürləşdirmə və diffuziya tələb olunan səth konsentrasiyasına və dərinliyinə çatana qədər dəfələrlə və növbə ilə həyata keçirilir.
Vakuum karbürləşdirmə dərinliyi və səth konsentrasiyası idarə edilə bilər;Metal hissələrin səth təbəqəsinin metallurgiya xüsusiyyətlərini dəyişdirə bilər və onun effektiv karbürləşdirmə dərinliyi digər üsulların faktiki karbürləşdirmə dərinliyindən daha dərindir.