マスクレス、レジストレスの走査型リソグラフィー技術である。EBLとよく似ているが、パターンを書き込むのに電子ビームではなくイオンビームを使用する点が異なる。また、ビームはレジストを露光するために使用されるのではなく、ビームがスパッタリングして基板（またはフィルム）を直接除去するため、レジストを犠牲にする必要がない。

液体金属は原子量が重いためイオン源として使用され、スパッタリング収率が高くなる。中でもガリウムは融点が低いため、最も一般的にスパッタリングされる。ガリウム原子は加熱、イオン化、加速され、基板ステージ上の約5 nmの小さなドットに集束される。入射イオンの加速エネルギーと基板の種類によって、スパッタリング収率、ひいては原子除去率が決まる。

FIBでは、スパッタされた原子の再堆積が大きな問題となる。これは、スパッタされた原子がフライス加工位置の近傍に戻り、表面が粗くなることである。このため、スパッタされた材料を揮発させ、原子の除去速度を速めるためにガスインジェクターが使用される。適切なプリカーサーガスを使用することで、イオンボンバードメントの位置でCVDを誘導することもできる。スパッタ除去、反応性エッチング、蒸着といったさまざまな動作モードがあるため、FIBは非常に汎用性の高いツールとなっている。FIBは現在、不要な金属痕跡を削り取ったり、欠落した金属痕跡を堆積させたりすることによってフォトマスクを修復したり、ICコアの外科的修復に使用されている。

FIBのもう一つの非常に便利な点は、同じ真空チャンバー内で走査型電子顕微鏡とデュアルビーム構成で簡単に併用できることである。

電子銃とイオン銃の両方を基板に向けることができるため、イオンビームを照射し、ミリングプロセスをリアルタイムでモニターすることができる。EBLと同様に、基板は電気的に接地する必要があります。