Розглянуто фізико-хімічні процеси та явища, які виникають під час модифікації структури та легування поверхні висококонцентрованими потоками енергії (плазмовим струменем, лазерним випромінюванням, електронним та іонним потоками), ультразвуковим зміцненням та поверхневим пластичним деформуванням. Викладено фізичне обгрунтування та підходи до вибору матеріалів функціональних покриттів і модифікованих шарів. Висвітлено комбіновані способи зміцнення з використанням плазми. Наведено основні фізичні закономірності щодо зміни функціональних властивостей поверхні під час модифікації її структури, легування та нанесення покриттів.