Ultravisok vakuum se nanaša na tlake, nižje od 10−7 pascal ali 100 nanopascalov (ena desetmilijonska pascala). Za primerjavo, atmosferski tlak je 101.3 kPa (kilopascal), več kot milijardokrat večji, tlak v žarnici je približno 1 pascal, tlak v stenah termosa pa približno 0.1 pascal. Tudi vesolje na območju okoli Zemlje ni ultravisok vakuum, saj ima tlak okoli 100 mikropaskalov, tisočkrat večji kot v ultra visokem vakuumu. V ultra visokem vakuumu je povprečna prosta pot vsake molekule plina 40 km, zato bodo te molekule večkrat trčile ob stene svoje komore, preden bodo trčile med seboj.
Ultravisok vakuum se uporablja predvsem za površinske analitične tehnike, kot so Augerjeva elektronska spektroskopija, rentgenska fotoelektronska spektroskopija, sekundarna ionska masna spektrometrija, termična desorpcijska spektroskopija, fotoemisijska spektroskopija z razločenostjo kota in tehnike rasti tankih filmov, ki zahtevajo visoko čistost, kot je molska žarkovna epitaksija in UHV kemično nanašanje hlapov. Ultravisok vakuum se uporablja tudi v pospeševalnikih delcev za ustvarjanje prazne poti žarka.
Ustvarjanje ultra visokega vakuuma zahteva izredne ukrepe. Posebne zasnove komor minimizirajo površino, uporabljati je treba visokohitrostne črpalke, vključno z vzporednimi črpalkami, za črpalke se uporabljajo cevi z visoko prevodnostjo, odstraniti je treba jame ujetega plina (kot v navojih vijakov), stene komore je treba ohladiti na kriogene temperature da bi se izognili sublimaciji plinov, ujetih v nanoskopskih žepih, morajo biti vsi kovinski deli elektropolirani, uporabiti je treba materiale z nizkim odvajanjem plinov, kot je nerjaveče jeklo, in sistem mora biti pečen pri 250 °C do 400 °C (482 °F do 752 °C). F) za odstranitev sledi ogljikovodikov ali vode. Odplinjevanje – počasen vdor plinskih molekul skozi drobne razpoke v komori – je lahko velik problem. Nekatere komore zaradi načina izdelave morda ne morejo ustvariti ultra visokega vakuuma, zato je treba strojno opremo zavreči in zamenjati. Zaradi vseh teh razlogov je lahko doseganje ultra visokega vakuuma drago in težko.
Čeprav se ultravisok vakuum morda zdi ekstremen, so nekatera okolja še boljši vakuum, vključno s površino Lune in medzvezdnim prostorom. Nekatere regije vesolja, kot je praznina Boötes, so tako redke, da je na kubični meter le en atom.