PVD真空镀膜应用于航空航天领域，存在特定挑战。太空环境恶劣，有强烈辐射、恶劣温度变化及太空尘埃撞击。这就要求PVD真空镀膜具备高耐辐射性、热稳定性与抗磨损能力。以卫星部件镀膜为例，需长期承受太阳辐射且性能不退化，同时能经受进出地球阴影时的剧烈温度波动。
 航空航天设备对重量要求严苛。镀膜的厚度与材料选择，需在保证性能的基础上尽量减轻重量。并且，为满足严格的可靠性与安全性标准，PVD真空镀膜工艺须准确且可重复，确保各部件镀膜质量一致，因微小缺陷都可能引发严重后果。
 此外，航空航天项目研发周期长、成本高。PVD真空镀膜技术应用需经大量地面模拟测试与飞行验证，需投入大量时间和资源。