La cementació al buit és escalfar la peça al buit.Quan arribi a la temperatura per sobre del punt crític, es mantindrà durant un període de temps, es desgasificarà i eliminarà la pel·lícula d'òxid, i després passarà el gas de cementació purificat per a la cementació i la difusió.La temperatura de carburació de la carburació al buit és alta, fins a 1030 ℃ i la velocitat de carburació és ràpida.L'activitat superficial de les peces cementades es millora mitjançant la desgasificació i la desoxidació.La velocitat de difusió posterior és massa alta.La carburació i la difusió es duen a terme de manera repetida i alternativa fins que s'aconsegueix la concentració superficial i la profunditat requerides.
Es pot controlar la profunditat de cementació al buit i la concentració superficial;Pot canviar les propietats metal·lúrgiques de la capa superficial de les peces metàl·liques, i la seva profunditat efectiva de cementació és més profunda que la profunditat real de cementació d'altres mètodes.