Den molekylære bjelkepitaksien ble utført i et høyt vakuum eller ultrahøyt vakuum (1 x 10^-8Pa) miljø. Det viktigste aspektet ved molekylær bjelkepitaksi er dens lave deponeringshastighet, som vanligvis gjør at filmen kan vokse med en hastighet på mindre enn 3000 nm i timen. En så lav deponeringshastighet krever et høyt nok vakuum for å oppnå samme nivå av renslighet som andre avsetningsmetoder.

For å oppfylle det ultrahøye vakuumet beskrevet ovenfor, har MBE-enheten （Knudsen-cellen） et kjølelag, og det ultrahøye vakuummiljøet i vekstkammeret må opprettholdes ved hjelp av et flytende nitrogen sirkulasjonssystem. Flytende nitrogen kjøler enhetens indre temperatur til 77 Kelvin (−196 ° C). Miljøet med lav temperatur kan redusere innholdet av urenheter ytterligere i vakuum og gi bedre forhold for avsetning av tynne filmer. Derfor er et dedikert flytende nitrogenkjølingssirkulasjonssystem nødvendig for at MBE -utstyret skal gi en kontinuerlig og jevn tilførsel av -196 ° C flytende nitrogen.