高速火焰喷涂的原理是将燃料气体(氢气、丙烷等)与助燃剂（O₂）以一定的比例导入燃烧室内混合后爆炸式燃烧，产生高温高压燃气，燃烧产生的高温气体高速通过膨胀管形成高温高压的超音速焰流。与此同时，送粉系统将粉末材料从低压区送入焰流中，加热加速后喷向工件表面形成涂层。

高速火焰喷涂工作温度相对较，粉末的加热温度低、运动速度高，喷涂材料氧化较轻，得到的涂层表面粗糙度小，涂层结合强度和致密度高。因此，高速火焰喷涂适用于制备金属和低熔点纳米陶瓷涂层，目前高速火焰喷涂是制备WC-Co纳米结构涂层最常用的方法。