高能離子佈植是把離子加速到數百 keV 至數 MeV（百萬電子伏特）的高能量後打入晶圓，在離矽表面數 μm 的深處形成雜質層的技術。離子進入的深度（射程）大致與能量成正比，因此要形成深層就需要高能量。
代表性用途是 CMOS 的井（形成電晶體基礎的雜質區域）。以高能佈植形成越深濃度越高的逆向井（retrograde well），能提高抗閂鎖效應能力，也能省去以長時間熱擴散形成井的步驟。在 CMOS 影像感測器中，用來把光轉換為電的光二極體做到深處，並以深隔離層區隔相鄰畫素，以提高能深入的長波長光的靈敏度、防止畫素間混色。也用於形成功率半導體的深層。
要把離子加速到高能量，會使用把高電壓分成多段施加的串列型（tandem），或以高頻電場逐步加速的線性加速器（linac）型設備。形成深層時，保護不想打入部分的遮罩也必須加厚，因此使用厚光阻或硬遮罩。為了準確控制佈植深度，能量精度以及離子穿過晶格間隙而打得更深的通道效應（channeling）管理很重要。
