Multi-kaarevan päällystekoneen ionilähde perustuu kylmän katodin tyhjiökaaripäästöön. Katodikohdemateriaalissa on kohtia liikkuvia. Tilat lähettävät metallihöyryä ja ionisoivat ioneja. Ionit talletetaan työkappaleen pinnalle pinnoitteen muodostamiseksi. Moniruulin pinnoitekoneiden ionilähteen toimintaperiaatteena on tuottaa kaaripäästö tyhjiöympäristössä katodin kohdemateriaalin kautta korkean tiheyden plasman muodostamiseksi. Kun virta kulkee kohdemateriaalin läpi, pinnalla muodostuu pieniä pisteitä ja liikkuu suurella nopeudella. Nämä paikat haihtuvat ja ionisoivat kohdemateriaalin metalli -ionien tuottamiseksi. Nämä ionit kiihdytetään lentämään kohti työkappalaa sähkökentän vaikutuksesta ja lopulta talletetaan pintaan tasaisen ja tiheän pinnoitteen muodostamiseksi.
