輝光離子氮化一般稱為離子氮化。輝光離子氮化是在真空室內在高壓(一般500V～700V)直流電場作用下進行的。氮化時把待處理的工件接在高壓直流電源的陰極，工件的外圍設置一個接高壓直流電源的陽極。當真空度達到13Pa以上時，向真空室中通入氨氣，并調節氨氣量，使真空室內壓力保持在1.3×102Pa—6.6×102Pa之間。
　　
　　在陰陽極之間加高壓后，氨氣在高壓電場作用下電離發生輝光放電，產生的氮正離子，在電場作用下，快速入射到陰極表面；在正離子轟擊下，產生大量的熱，使工件加熱到所需溫度，因此離子氮化不需外部加熱。
　　
　　正離子以一定的速度轟擊陰極時，除產生大量的熱外，同時使陰極濺射出電子和鐵原子。陰極發射的電子，在向陽極運動的過程中，不斷地從電場中獲得能量，使氨電離。電離的氮正離子繼續向陰極快速運動，使電離過程不斷進行，真空室內輝光放電繼續發生。
　　
　　氮的正離子轟擊陰極時，在陰極奪取電子還原成氮原子。并滲入到金屬表面和向內部擴散形成氮化層。