Šis metodas yra įdedamas ruošinys į azotinimo krosnį, iš krosnies iš anksto ištuštinamas iki {{0}}~10-3 Torr (mmHg), tada įleidžiama N2 dujų arba N2 + H2. sumaišytas dujas, sureguliuokite krosnį iki 1–10 torų, prijunkite krosnies korpusą prie anodo, prijunkite ruošinį prie katodo ir praleiskite kelių nuolatinę įtampą. šimtas voltų tarp dviejų elektrodų. Šiuo metu krosnyje esančios N2 dujos sukurs puikią iškrovą, sudarydamos teigiamus jonus, kurie juda į darbinį paviršių. Akimirksniu katodo įtampa smarkiai nukrenta, todėl teigiami jonai dideliu greičiu veržiasi į katodo paviršių, kinetinę energiją paverčiant dujų energija, todėl galima padidinti ruošinio paviršiaus temperatūrą. Dėl azoto jonų poveikio Fe.CO ir kiti elementai ant ruošinio paviršiaus išpurškiami ir sujungiami su azoto jonais, kad susidarytų FeN, todėl geležies nitridas palaipsniui adsorbuojamas ant ruošinio, kad susidarytų nitridavimas. Jonų nitridavimui iš esmės naudojamas azotas, tačiau jei pridedama angliavandenilių dujų, galima atlikti minkštąjį jonų nitridavimą, tačiau paprastai tai vadinama jonų nitridavimu. Azoto koncentracija ant ruošinio paviršiaus gali keisti mišrių dujų (N2 + H2) dalinio slėgio santykis yra reguliuojamas. Atliekant gryno jonų azotavimą, vienfazėje r′ (Fe4N) struktūroje ant darbinio paviršiaus yra 5.{13}},1 % masės azoto, o storis neviršija 10 μm. Šis sudėtinis sluoksnis yra tvirtas ir kietas, bet neakytas ir nėra lengvas nukristi. Kadangi geležies nitridas yra nuolat adsorbuojamas ruošinio ir išsklaidomas į vidų, struktūra nuo paviršiaus iki vidaus keičiasi FeN → Fe2N → Fe3N → Fe4N tvarka. Vienfazėje ε (Fe3N) yra 5.7-11,0 % masės azoto, o vienfazėje ξ (Fe2N) yra 11.0-11,35 % masės N. Pirmiausia jonų azotinimas generuoja r fazę, o tada prideda angliavandenilių dujų sistemą, kad ji paverstų ε fazės junginio sluoksniu ir difuzijos sluoksniu. Difuzinio sluoksnio padidėjimas labai padeda padidinti nuovargio stiprumą. Atsparumas korozijai geriausias ε fazėje.
