Elektróny pohybujúce sa vysokou rýchlosťou pod elektrickým poľom bombardujú povrch objektu a zahrievajú ho. Hlavnou súčasťou ohrevu elektrónovým lúčom je generátor elektrónového lúča, tiež známy ako elektrónové delo. Elektrónové delo sa skladá hlavne z katódy, lúčovej elektródy, anódy, elektromagnetickej šošovky a vychyľovacej cievky. Anóda je uzemnená, katóda je pripojená k negatívnej vysokej polohe, zaostrovací lúč má zvyčajne rovnaký potenciál ako katóda a medzi katódou a anódou sa vytvára zrýchlené elektrické pole. Elektróny emitované katódou sú urýchľované na veľmi vysokú rýchlosť pôsobením zrýchľujúceho sa elektrického poľa, zaostrené elektromagnetickou šošovkou a následne riadené vychyľovacou cievkou, aby elektrónový lúč vystrelil smerom k vyhrievanému objektu v určitom smere.
Výhody ohrevu elektrónovým lúčom sú: (1) regulácia aktuálnej hodnoty elektrónového lúča Ie, ktorá môže ľahko a rýchlo meniť vykurovací výkon; (2) Elektromagnetická šošovka môže byť použitá na voľnú výmenu vyhrievanej časti alebo môže byť voľne nastavená plocha časti bombardovanej elektrónovým lúčom; (3) Hustotu výkonu možno zvýšiť tak, aby sa materiál v mieste bombardovania okamžite vyparil.
