非晶薄膜,是沉積在基板上的幾納米到幾十微米厚的固體層。開發了所謂的結構區域模型，以描述薄膜的微結構和陶瓷作為同源溫度?T?_h的函數，該同源溫度T?_h是沉積溫度與熔化溫度的比率。根據這些模型，非晶相出現的必要（但不充分）條件是T?_h必須小于0.3，即沉積溫度必須低于熔化溫度的30％。對于更高的值，沉積的原子種類的表面擴散將允許形成具有長程原子序的微晶。

關于非晶薄膜的應用，非晶金屬層在Buckel和Hilsch發現非晶金屬中的超導性中起著重要作用。非晶態金屬（包括非晶態金屬薄膜）的超導性現在被認為是由于聲子介導的庫珀配對，并且可以基于強耦合的Eliashberg超導性理論使結構紊亂的作用合理化。如今，由TiO?_2、SiO?_2、Ta?₂?O?₅制成的光學涂層等等，并且它們的組合在大多數情況下由這些化合物的無定形相組成。對作為氣體分離膜層的非晶態薄膜進行了大量研究。技術上最重要的非晶薄膜很可能由在金屬氧化物半導體場效應晶體管（MOSFET）的導電通道上方用作隔離器的幾納米SiO?₂薄層表示。同樣，氫化非晶硅，簡稱a-Si：H，對薄膜太陽能電池具有技術意義。如果是a-Si：H，則硅原子之間缺少的長程有序部分地由百分比范圍內的氫的存在引起。

非晶相的出現被證明是研究薄膜生長特別感興趣的現象。值得注意的是，通常使用多晶膜的生長方法，并在其之前添加初始非晶層，該非晶層的厚度僅為幾納米。研究最多的例子是薄的多晶硅薄膜，例如未取向的分子。在許多研究中觀察到初始非晶層。楔形多晶體通過透射電子顯微鏡鑒定僅在非晶相超過一定厚度后才能從非晶相中生長出來，非晶相的精確值取決于沉積溫度，背景壓力和各種其他工藝參數。該現象已在奧斯特瓦爾德的階段法則的框架中得到了解釋，該法則預測了相的形成隨著凝結時間的增加而趨于穩定。對這種現象的實驗研究需要清晰定義基板表面及其污染物密度等的狀態，然后在該狀態下沉積薄膜。