在物質的各種狀態中,結合成固態的粒子之間的結合最緊密,液態次之,氣態則最分散要使物質從緊密的聚合態轉化到分散的聚合態,就需要提供額外的能量例如物質從固態轉化到液態時,就需要提供足夠大的能量,使組成固態物質的粒子的平均動能超過粒子在固態物質中的結合能,只有施加的能量大到可以破壞固態物質的晶體結構時,固態到液態的轉變才會實現同理,從液態到氣態的變化也是如此當物質變為氣態后,如果繼續施加能量,組成氣態物質的粒子就會發生電離,變成分別帶正負電荷的離子和電子。
對氣體來說,只要環境溫度不為零,就一定會有微量粒子是自然電離的,但是電離粒子的數量不會使氣體的性質發生改變如果外界環境發生改變或者施加人為的影響,使氣體中帶電粒子的濃度超過一定值(一般情況下是千分之一),此時氣體雖然依舊表現的比較穩定,但是整個系統的運動,卻已經被帶電粒子所支配,當從外界施加電磁場時,就會表現出一系列新的性質當氣體完全電離或部分電離后,其中自由電子和離子所帶的電荷總數上是相互抵消的,我們把這種狀態下的氣體,稱為等離子體,也可以稱為物質的第四態。它具有獨特的物理、化學性質溫度高,粒子動能大具有類似金屬的導電性能化學性質活潑,容易發生反應具有發光特性等,因此等離子體具有廣泛的應用范圍。
等離子體廣泛存在于宇宙空間,在宇宙中,99%以上的物質都呈等離子態。太陽就是一個灼熱的等離子體火球,恒星、星際空間和地球上空的電離層也都是等離子體。因此,就整個宇宙而言,等離子體是物質存在的普遍形式。我們的周圍有許多人工發生的等離子體,最常見的是霓虹燈管中的輝光放電、電弧和熒光燈管中也存在等離子體。