На первом этапе жидкофазной эпитаксии готовится смесь (шихта) из вещества наращиваемого слоя, легирующей примеси, которая может быть донорной или акцепторной, и металла-растворителя, имеющего низкую температуру плавления и хорошо растворяющего материал подложки (Ga, Sn, Pb). Процесс проводят в атмосфере азота и водорода (для восстановления оксидных пленок на поверхности подложек и расплава) или в вакууме после предварительного восстановления поверхностной оксидной пленки. Расплав наносится на поверхность подложки (например, GaAs(100)), частично растворяя ее и удаляя загрязнения и дефекты. После выдержки при максимальной температуре около 1200 К система медленно охлаждается, расплав из насыщенного состояния переходит в пересыщенное, и избыток полупроводника осаждается на подложку, играющую роль затравки.

Основные факторы, влияющие на качество и свойства эпитаксиальных слоев, — это начальная равновесная температура расплава и скорость его охлаждения, соотношение объема расплава и площади контакта поверхности подложки с расплавом, природа растворителя и растворимого вещества, состояние поверхности подложки. Эпитаксиальный рост полупроводниковых гетероструктур из жидкой фазы дает некоторые преимущества в сравнении с газофазной эпитаксией при получении сильнолегированных слоев и p–n-переходов.