Вакуумска карбуризација је загревање радног предмета у вакууму.Када достигне температуру изнад критичне тачке, он ће остати неко време, дегазирати и уклонити оксидни филм, а затим проћи у пречишћени гас за карбуризацију за карбуризацију и дифузију.Температура наугљичења у вакууму је висока, до 1030 ℃, а брзина карбуризације је велика.Површинска активност угљенисаних делова се побољшава дегазацијом и деоксидацијом.Следећа брзина дифузије је превисока.Карбуризација и дифузија се спроводе више пута и наизменично док се не постигне потребна површинска концентрација и дубина.
Могу се контролисати дубина и површинска концентрација у вакууму;Може да промени металуршка својства површинског слоја металних делова, а његова ефективна дубина карбуризације је дубља од стварне дубине карбуризације других метода.