PVD电镀所获得的镀层具备诸多显著优势。在性能方面，PVD镀层通常具有很高的硬度，像氮化钛（TiN）镀层的硬度可达到2000-3000HV（维氏硬度），远高于很多传统电镀镀层，这使得镀层具有出色的耐磨性，能延长工件的使用寿命，特别适用于刀具、模具等需要高耐磨性的工具。
 其次，PVD镀层的耐腐蚀性很好，由于镀层致密且与基材结合力强，能很好地隔绝外界腐蚀介质与基材的接触，像在不锈钢表面镀氮化铬（CrN），可进一步提升其在恶劣环境（如酸碱环境、海洋环境等）下的耐腐蚀能力。
 在环保与功能性上，PVD电镀过程在真空环境下进行，不使用或很少使用化学药剂，相比传统电镀（往往会产生含重金属的废水、废气等污染物），大大减少了对环境的污染，符合绿色制造的要求。
 同时，PVD镀层还能实现多种功能性，比如具有良好的装饰性，可呈现出金色、银色、黑色等多种色彩，常用于钟表、首饰、五金配件等产品的外观装饰；部分PVD镀层还具有优异的导电性、导热性或光学性能，能满足电子、光学等领域的特殊需求。