分子線エピタキシーは高真空または超高真空（1 x 10⁻⁶）で行われた。^-8（Pa）環境。分子線エピタキシーの最も重要な点は、その低い成膜速度であり、通常、膜は1時間あたり3000 nm未満の速度でエピタキシャル成長します。このような低い成膜速度では、他の成膜方法と同等の清浄度を達成するために十分な真空度が必要となります。

上述の超高真空を実現するため、MBE装置（クヌーセンセル）には冷却層が設けられており、成長チャンバー内の超高真空環境は液体窒素循環システムを用いて維持する必要がある。液体窒素は装置内部の温度を77ケルビン（-196℃）まで冷却する。低温環境は真空中の不純物含有量をさらに低減し、薄膜の成膜に適した条件を提供する。したがって、MBE装置には、-196℃の液体窒素を連続的かつ安定的に供給するための専用の液体窒素冷却循環システムが必要となる。