高圧ガスを真空中へ噴出させることにより中性クラスタービームを形成します。その後、電子衝撃によりガスクラスターをイオン化し、適当なエネルギーに加速して照射します。飛行時間質量分析から、1個のクラスターが有する平均原子数（クラスターサイズ）は数千個であることがわかります。例えば総加速電圧が10kVでクラスターサイズが1000の場合、一原子あたりのエネルギーは10eV/atomとなり、超低エネルギーイオンビームが実現できます。産業用GCIB装置のみならず、表面分析用GCIB装置も幅広く応用が進んでいます。