Puikkohitsauksessa valokaari sytytetään päällystetyn hitsauspuikon ja työkappaleen väliin. Hitsauspuikon metallinen ydin sulaa valokaaren vaikutuksesta ja muodostaa pisara pisaralta hitsisulan.
Päällysteen aineosat vakauttavat valokaarta ja muodostavat tarvittavan suojakaasun. Puikko muodostaa myös kuonaa, joka suojaa hitsisulaa ja jäähtyvää saumaa ilman vaikutuksilta. Kuona on poistettava jokaisen hitsauspalon jälkeen.
Puikkohitsausta käytetään useimmin teräspohjaisissa materiaaleissa. Verrattain alhaisesta paloaikasuhteesta huolimatta prosessilla on lyömättömiä etuja hitsattaessa ulkona ja hankalissa paikoissa. Puikkohitsauslaitteita voidaan käyttää lähes kaikenlaisissa olosuhteissa, joten se on erittäin yleinen hitsausmenetelmä kaikkialla hitsaavassa teollisuudessa. Sitä käytetään erittäin paljon asennustyömailla, joissa hitsauslaitteilta edellytetään hyvää ulottuvuutta ja joissa työskennellään monesti ulko-olosuhteissa.