電火花加工時，將工具電極和工件分別接在脈沖電源的兩極，浸入工作液中，或者將工作液充入放電間隙中。間隙自動控制系統控制工具電極進給工件。當兩個電極之間的間隙達到壹定距離時，施加在兩個電極上的脈沖電壓將擊穿工作流體並產生火花放電。
大量的熱能瞬間集中在放電的微通道中，溫度可高達10000攝氏度以上，壓力也急劇變化，使這個工作面上的少量金屬材料立即熔化氣化，並爆炸性地飛濺到工作液體中，迅速凝結形成固體金屬顆粒，被工作液體帶走。此時工件表面留下了微小的坑痕，放電短時間停止，兩電極間的工作液恢復到絕緣狀態。
然後，下壹個脈沖電壓在兩個電極相對靠近的另壹點擊穿，產生火花放電，重復上述過程。這樣，雖然每次脈沖放電蝕刻的金屬量很少，但由於每秒上千次脈沖放電的作用，可以蝕刻更多的金屬，具有壹定的生產率。
在保持工具電極和工件之間的恒定放電間隙的條件下，工具電極被連續地進給到工件，同時去除工件金屬，並且最終加工與工具電極的形狀相對應的形狀。因此，只要改變工具電極的形狀和工具電極與工件之間的相對運動方式，就可以加工各種復雜的輪廓。工具電極通常由具有良好導電性、高熔點和易於加工的耐腐蝕材料制成，例如銅、石墨、銅鎢合金和鉬。在加工過程中，工具電極也有損耗，但小於工件金屬的侵蝕量，甚至接近無損耗。
工作液作為排放介質，在加工過程中還起到冷卻和排屑的作用。常用的工質是粘度低、閃點高、性能穩定的介質，如煤油、去離子水、乳化液等。電火花機床是壹種自激放電，其特點是:放電前火花放電的兩個電極之間有很高的電壓，當兩個電極靠近時，它們之間的電介質被擊穿，然後發生火花放電。隨著擊穿過程，兩電極間的電阻急劇下降，兩電極間的電壓也急劇下降。火花通道必須在短時間後(壹般為10-7-10-3s)及時熄滅，以維持火花放電的“冷電極”特性(即通道能量轉化的熱能不能過晚到達電極深度)，使通道能量作用在很小的範圍內。在通道能量的作用下，電極會發生局部腐蝕。利用火花放電產生的腐蝕現象對材料進行上漿的方法稱為電火花加工。