在真空（低压）碳氮共渗的渗剂（碳氢化合物+氨气）中没有含氧介质，金属表面的化学反应是在100~3000Pa的真空状态下单向的分解反应，在碳氮共渗过程中，一旦停止气源供应，表层的C继续向金属内部扩散，呈现非平衡态；而N则从金属表面溢出，呈现平衡态，或者说此时已渗入金属的N同时向金属内部和表面两个方向扩散，这些特点对工艺有重要影响。真空碳氮共渗除保留气体碳氮共渗特点外，渗剂气体中无含氧介质，渗层组织中可以杜绝晶界氧化层，共渗压力低，使用的渗剂气体量少，废气排放量也大幅度减少。

典型举例：乙炔真空渗碳的应用，使真空渗碳生产中炭黑明显减少，维修周期拉长，装炉量增大，生产效率提高。与气体碳氮共渗相比，真空碳氮共渗完全无氧的介入，渗层组织无晶界氧化层，适用于普通碳素钢、合金钢、粉末冶金件，热处理变形比渗碳小，精度高。真空碳氮共渗新技术需要的渗剂气体少、废气的排放也大幅度地降低，既节约气体、又清洁环保，有望能得到广泛的应用。