外延是在特定条件下，使某物质的原子或分子有规则排列，定向生长在衬底的表面上。得到连续，完整的并与衬底晶格结构有对应关系的单晶层，称为外延层，而此过程称为外延生长。
如果衬底和外延层属于同一种材料则称为同质外延，如硅上外延生长硅。如果衬底材料和外延层是不同种材料，则称为异质外延。
根据向衬底输运原子的方法可分类：真空外延，气相外延，液相外延。气相外延是用运载气体将反应物蒸气由源区输运到淀积区进行化学反应和外延生长，副产物则被载运气体携带排出系统。
在气相外延生长中所利用的基本化学过程有：岐化反应，化学还原热分解等。
(1)岐化反应中，具有岐化作用的元素应能生成几种氧化态的气态化合物。在反应过程中，由于反应物在较低温度下不稳定，一部分被氧化成高价的比较稳定的化合物，而另一部分则被还原成该元素的原子淀积在衬底上，进行外延生长。
(2)还原反应是含有欲淀积物质的化合物被还原剂还原，这类反应的特点是具有正的反应热，因此在高温下进行。通常用H2气做还原剂，同时作载气。
(3)热分解反应。某些元素的氢化物和金属有机物在高温下是不稳定的，它们将分解成元素而淀积，是不可逆反应。