Tankoplastne prevleke so narejene iz dielektričnih, kovinskih in oksidnih spojin, ki se običajno uporabljajo v polprevodniški industriji, v vojski in v optičnih napravah. Proizvodni procesi običajno vključujejo fizično nanašanje hlapov, kot je nanašanje z brizganjem, ali kemično nanašanje hlapov, kjer se za odlaganje filma uporabljajo kemične reakcije in visokoenergijska plazma. Prevleke, razvrščene kot tanke plasti, se na splošno štejejo za debeline največ enega mikrona ali 1,000 nanometrov in so lahko feromagnetne, keramične ali nekatere ravni prevodnega ali izolacijskega materiala.
Optični premazi so eno glavnih področij proizvodnje tankoplastnih premazov in zagotavljajo pomembno uporabo, kot so laserski filtri in zaščita oči za lasersko kirurgijo v medicini. Antirefleksni premazi se pogosto uporabljajo v lečah, ki jih najdemo v fotoaparatih, teleskopih in predvajalnikih digitalnih video diskov (DVD), da zmanjšajo običajen odboj svetlobe, ki bi zmanjšal učinkovitost takšne opreme. Nekatere tankoslojne prevleke na področju optike so tudi večplastne za različno interakcijo z različnimi valovnimi dolžinami svetlobe in se uporabljajo v računalniških monitorjih, očalih z odbojnimi in antirefleksnimi lastnostmi ter televizijskih kamerah. Odsevni optični premazi so podobni zrcalu in so običajno izdelani iz aluminija, zlata ali srebra, kjer se uporabljajo v fotokopirnih strojih, skenerjih črtne kode ter industrijskih in vojaških visoko zmogljivih laserjih.
Keramične tanke plasti se uporabljajo za premazovanje rezalnih orodij, ki so izpostavljena kemičnim in toplotnim obremenitvam, v medicinski uporabi zaradi svojih inertnih lastnosti in na mnogih drugih področjih. Substrati za litij-ionske baterije, ki so sestavljeni iz keramičnih tankoplastnih premazov, se uporabljajo v elektronski industriji od leta 2011 in so bili izpopolnjeni z več kot desetletjem raziskav v nacionalnem laboratoriju Oak Ridge v ZDA. Keramična osnova za integrirano vezje je platforma za implantirane baterije, ki lahko delujejo v širokem temperaturnem območju, od -4° do 284° Fahrenheita (-20° do 140° Celzija) in so poljubne oblike ali velikosti, kar daje vezja širše uporabe kot pri običajnem oblikovanju. Njihova sposobnost delovanja pri temperaturi do 536° Fahrenheita (280° Celzija), če je potrebno, jih naredi uporabne za senzorje, pametne kartice in medicinske naprave za vsaditev, kot so defibrilatorji in nevronski stimulatorji.
Sončne celice, občutljive na barvilo (DSSC), se zanašajo tudi na tankoplastno nanašanje titanovega dioksida, TiO2, čeprav so običajno debele od 5 do 20 mikronov. Tehnologija vključuje kombinacijo tankoplastnih premazov iz keramičnih, polprevodniških in optičnih materialov in je zasnovana tako, da zdrži 20 let izpostavljenosti sončni svetlobi. Polprevodniški dizajni za elektroniko teh sončnih celic ponujajo obljubo, da bodo stroškovno učinkovitejše in enostavnejše za proizvodnjo kot standardne sončne celice na osnovi silicija.