冷焊机原理是利用充电电容，以10－3～10–1秒的周期，10－6～10–5秒的超短时间放电。电极材料与工件接触部位瞬间会被加热到8000°C～10000°C，等离子化状态的熔融金属以冶金的方式过渡到工件的表层。

相比极短，机器有足够的相对停止时间，热量会通过工件基体扩散到外界。因此工件的被加工部位不会有热量的聚集。虽然工件的升温几乎停留在室温，可是由于瞬时熔化的原因，电极尖端的温度可以达到10000°C左右。

利用冷焊机进行修补堆焊时，既然热输入低，为什么结合强度还很大呢？这是因为焊条瞬间产生金属熔滴，过渡到与母材金属的接触部位，同时由于等离子电弧的高温作用，表层深处形成像生了根一样的强固的扩散层。呈现出高结合性，可直接进行铣、锉、磨等加工，不会脱落。