Havalı, havasız ya da diğer sistemlerle kullanılabilen elektrostatik sprey uygulaması, overspray'in az olması gereken kompleks şekilli metal yüzey üzerine yapılacak uygulamalarda ve toz boya uygulamalarında tercih edilir. Elektrostatik sprey uygulamalarında, boyanın püskürtüldüğü noktanın civarındaki hava, 50-125 kV elektrik gerilimi uygulanarak iyonlaştırılır. Havanın iyonlaşması sonucunda serbest kalan elektronlar, bu bölgeden geçen boya zerreciklerinin yüzeylerine tutunarak onları negatif (-)  yükle yüklerler. Uygulama öncesinde, boyanacak yüzey ise topraklanır ve pozitif (+) yük ile yüklenir. Böylelikle boyanacak yüzeyin etrafında elektrostatik alan oluşturulur. Bu durumda, negatif yüklü boya taneciklerinin, cisim üzerindeki elektriksel çekim kuvvetinin etkisi ile yüzeye ulaşması sağlanır (Şekil-12). Bu elektriksel çekim serpinti ve geri sıçrama etkisine bağlı oluşabilecek sprey kayıplarını büyük ölçüde azaltır. Özellikle sprey kaybına yol açan boru, profil gibi nesnelerin  ve arka yüzlerinin boyamalarında boya kayıplarını en aza indirir.

Yüzeye ulaşan boya zerreciklerinin, üzerlerindeki yükü, yüzey üzerinden toprağa aktarabilmeleri için boyanın elektriksel iletkenliğinin yeterli olması gerekir. Çözgenli boyaların elektrostatik uygulamalarında, ürünün içine ya da incelticisine alkoller gibi yüksek iletkenlikli çözgenler ya da katkılar eklenir. Yaş boya iletkenliği için uygun olan en geniş aralık 0.05-20 M arasıdır. Ancak pek çoğu için 0.5-5 M arasında bir iletkenlik tercih edilir.

Elektrostatik sprey uygulamalarında, itici olarak havanın kullanıldığı sprey tabancaları yaygın olarak kullanılır. Bu uygulamalarda hem havalı spreyin yayılma düzeyi elde edilir hem de sprey kayıpları en alt düzeye indirgenir. Elektrostatik sprey uygulamalarında, boyanın merkezkaç kuvveti etkisiyle çok küçük damlacıklara parçalandığı disk ya da çan biçimli döner başlıklı uygulama araçları da kullanılır.

Döner disklerde dakikada 1000 devir (1000d/d) ve üzerinde dönme hızları uygulaması olağandır. Çok yüksek devirli çanlarda ise 25000 d/d ile 60000 d/d arası dönme hızları uygulanır. Bu ölçüde yüksek devirlerde uygulanan boyalarda parlaklık düşüklüğü sorunlarıyla karşılaşılması olasıdır. Dolayısıyla yüksek devirin yol açacağı matlaşma eğilimine karşı önlemlerin, boyanın tasarımı sırasında alınması gerekir.

Bir miktar organik çözgen girişiyle ve uygulama donanımı üzerinde uygun elektriksel yalıtımların yapılmasıyla sulu boyaların da elektrostatik yöntemlerle ugyulanmaları mümkün olmaktadır.

Öte yandan kendisi iletken olmayan plastik gibi yüzeylere önce ince bir kat iletken astar, normal havalı sprey yöntemiyle uygulanarak yüzeyler iletken hale getirilebilir. Daha sonraki kaplama katları elektrostatik püskürtme yöntemiyle yapılabilir.

Gerek tabanca ile gerekse döner disk ya da çanlarla yapılan elektrostatik sprey uygulamalarıyla hem sprey kayıpları azaltılabilmekte hem de son derece iyi yayılmış boya yüzeyleri elde edilebilmektedir. Buna karşın, bu yöntemin de bazı dezavantajaları vardır. Özellikle yüzey üzerindeki girintili kısımlar “Faraday kafesi etkisi” denilen bir sorun nedeniyle yeterince boya alamayabilirler (Şekil-13). Yüksek voltajlı uygulamalar,  bu etkinin daha yoğun şekilde yaşanmasına neden olur. Neticesinde, boyanın kolayca ulaşabileceği yüzeylerde daha kalın, Faraday kafesi oluşan yüzeylerde ise daha ince boya filmi elde edilmektedir.

İkinci olası sorun kaynağı yangın riskidir. Çözgenli boyalarda kullanılan çözgenlerin önemli bir kısmı oda sıcaklığında ve altındaki sıcaklıklarda patlayıcı olabilir. Elektrostatik uygulamalarda, uygulanan gerilim dolayısıyla oluşabilcek kıvılcımlar bu çözgenlerin parlama noktasının 26 ºC ve üzerinde olacak şekilde ayarlanması gereklidir.

Avantajları

• Bütün sprey uygulamaları içinde en düşük boya kaybı ve minimum boya tozu elektrostatik uygulamalarda elde edilmektedir.
• Transfer verimi daha fazladır.
• Elektrostatik uygulamalarda, köşeli, yuvarlak ve girintili-çıkıntılı metal malzemelerin eşit film kalınlığında kaplanması sağlanabilir.
• Uygulayıcı açısından temiz çalışma alanı sağlamaktadır.

Dezavantajları

• Elektrostatik sprey, sadece iletken malzemelerin boyanmasında kullanılabilir.
• Yüksek film kalınlıklarına ulaşmak mümkün olmakla birlikte bir kat boya atıldıktan sonra yüzey izole edilmiş olacağından, ikinci bir kat elektrostatik olarak atılamaz.
• Ekipman maliyeti fazladır.
• Geniş yüzeylerde kullanışlı değildir.
• Yüksek sıcaklıklarda (>25-30 ºC) tehlikeli olabilir.
• Metalik boyalarda, elektrostatik olmayan bir uygulamaya göre farklı görünüm verebilir.