Po zbliżeniu elektrody wolframowej (nietopliwej!) do spawanego materiału (materiał łączony) pojawia się łuk elektryczny, który topi materiał oraz doprowadzane obok uchwytu spoiwo TIG (pręt metalowy) tworząc płynne jeziorko spawalnicze. Po oddaleniu się łuku jeziorko spawalnicze krzepnie tworząc trwałe złącze. Poprzez uchwyt spawalniczy i jego dyszę gazową doprowadzany jest stale gaz osłonowy, który chroni roztopiony metal przed oddziaływaniem atmosfery.

Uchwyty mogą być chłodzone cieczą (jak pokazano na schemacie) – chłodziwo jest doprowadzane do uchwytu i pracuje w obwodzie zamkniętym z chłodnicą.
Do elektrody wolframowej doprowadzane jest napięcie za pomocą przewodu prądowego wychodzącego od źródła prądu (spawarki).