Соединение способом сварки происходит на уровне взаимодействия атомов веществ, из которых состоят соединяемые изделия. Возникновение межатомных связей происходит в двух случаях. Первый используется при сварке плавлением, когда в месте контакта вещества деталей расплавляются до жидкой фазы, и их соединение происходит в виде жидкостей. Когда совместный расплав остывает, между деталями образуется прослойка (сварочный шов) из совместного материала. Второй способ состоит в сближении атомов соединяемых деталей высоким давлением, так что они вступают во взаимодействие. Такая сварка носит название сварка давлением. На практике оба способа часто совмещают.
Так, например, первые способы сварки, которые были изобретены около 8 тысячелетий до нашей эры, сваренные детали обычно дополнительно проковывали. Первый древний способ сварки называли литьевым, потому что использовали расплавленный металл. Детали хорошенько нагревали, укладывали в некоторую форму, а потом промежуток между ними заполняли предварительно расплавленным металлом. Таким способом происходило соединение изделий из меди, ее сплавов, свинца, олова. Для тугоплавких металлов, каким является железо, был придуман другой способ сварки. В кузнечном горне те части деталей, которые надо было сварить, нагревали до сварочного жара. Последующая совместная ковка приводила к сварке. Метод получил название – кузнечная сварка.
До конца 19 века других методов сварки человечество не имело. Новый метод сварки стал использовать энергию электричества, а именно электрического разряда в воздухе. Его практические основы были предложены Н. Н. Бенардосом и Н. Г. Славяновым в конце 19 века. Энергия дугового разряда сделала сварку доступной для применения, как в промышленности, так и в быту.