In der Elektronenstrahllithographie gibt es sowohl maskenbasierte als auch maskenlose Schreibverfahren. Beim direkten, maskenlosen Schreiben verwenden ältere Systeme Elektronenstrahlen mit gaußförmiger Energieverteilung, die im Raster über das Substrat geführt werden. Aktuellere Systeme benutzen definierte Strahlen mit durch Masken gezielt abgestimmten geometrischen Querschnitten bzw. Profilen, die auf die verschiedenen Positionen abgelenkt werden (Vektor-Scan-Modus). Die Ablenkung des Elektronenstrahls wird über elektrostatische Wechselwirkungen der Elektronen erreicht.
Die genutzten unterschiedlich geformten Elektronenstrahlen werden hinsichtlich ihrer Energieverteilung im Strahlquerschnitt in festgeformte Strahlen (rund, Gaußstrahlen, quadratisch geformt, runder Spot mit gleichmäßiger Energieverteilung) und variabel geformte Strahlen (meist Dreiecke oder Vierecke unterschiedlicher Größe und Gestalt) unterschieden. Die Strahlform wird dabei über eine Apertur bzw. durch strukturierte Aperturplatten erzeugt.
Ganz ähnlich wie bei der Fotolithografie gibt es bei den maskenbasierten Verfahren spezifische Proximity-Bestrahlungstechniken, wie z.B. die 1:1-Projektion oder auch andere Projektionen bei denen die Strukturen der Maske verkleinert werden.