Уникальность процесса ЭЛС заключается в том, что за счёт специфики энергетических параметров электронного луча (плотность мощности составляет до 1х107 Вт/см2), наличия надёжной защиты зоны сварки, рафинирующего воздействия вакуумной среды на жидкий металл сварочной ванны, высоких скоростей кристаллизации металла шва, возможно получение сварных соединений с прочностью, не уступающей прочности основного металла. Коэффициент формы сварного шва при ЭЛС ψ ≥ 20:1.
Существенное снижение размеров (3 — 5 раз) зоны термического влияния за счёт малой величины погонной энергии (в 4 — 5 раз меньше, чем при дуговой сварке) и, соответственно, значительное снижение деформаций сварных конструкций по сравнению с обычными способами сварки (при ЭЛС возможно соединение деталей после окончательной механической обработки). ЭЛС обеспечивает уменьшение протяженности зоны термического влияния и снижение возможности рекристаллизации основного металла в ней.