等離子體又被稱為物質(zhì)的第四態(tài)，在1929年，由湯克斯(L.Tonks)和蘭米爾（I.Langmuir)定義和描述的等離子體，現(xiàn)在已成為下述科學(xué)向前發(fā)展的基礎(chǔ)，如能量的直接轉(zhuǎn)換、空間推進(jìn)裝罝、通訊、武器系統(tǒng)、工業(yè)加工和基礎(chǔ)研究。

在一定的壓力下，隨著溫度的升高，物質(zhì)的狀態(tài)依次為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)。當(dāng)氣體溫度進(jìn)一步升高時(shí)?其中許多、甚至全部分子或原子將電離為正離子和電子。處于高度電離狀態(tài)的粒子集合體稱為等離子體。等離子體中正電荷總數(shù)和負(fù)電荷總數(shù)總是相等的，故等離子體在宏觀上是電中性的。

等離子體與固、液、氣三態(tài)相比，在組成和性質(zhì)上有本質(zhì)區(qū)別，前者由帶電粒子組成,是一種導(dǎo)電流體?粒子之間存在庫(kù)侖力，其運(yùn)動(dòng)受到磁場(chǎng)的影響和支配；后者由電中性的分子或原子組成?通常不導(dǎo)電，因此，等離子體是有別于普通氣體的一種物質(zhì)的聚集狀態(tài),被稱為物質(zhì)的第四態(tài)。

宇宙中99%的物質(zhì)是以等離子體的形式存在太陽(yáng)和所有恒星、呈云都是等離子體。地球上空的電離層、閃電、極光以及電弧、日光燈等都與等離子體有關(guān)。

電離層也是等離子體.從60英里到幾百英里的高度包圍著地球，電離層使世界范圍的通訊成為可能.短波和其他無(wú)線電頻率在電離層與地球之間來(lái)回反射.從而傳播到全世界。

等離子體的另一個(gè)特性是，經(jīng)常不斷地重新排列它們的正的和負(fù)的電荷，以便保持電中性.在這方面它們是成功的，以致自外界引進(jìn)的帶電粒子，從不能“看到”等離子體的內(nèi)部電場(chǎng).這個(gè)特性對(duì)熱離子二極管很有利，一種將熱直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡姷男缕贩N電子管.它有兩個(gè)置于真空管內(nèi)的電極，外面由導(dǎo)線接通.如果某一電極充分加熱，它就給出電子，事實(shí)上這意味著較冷的電極失去電子，經(jīng)由外導(dǎo)線到達(dá)熱電極，并在此項(xiàng)交易中獲得一個(gè)凈正電荷.從熱電極游離出來(lái)的電子現(xiàn)在看到這個(gè)電荷，并立即沖向它去，完成電路的接通，造成電流的流動(dòng)。

這種工作對(duì)于低電壓和低電流非常好，但當(dāng)科學(xué)家試圖提高電壓和電流時(shí)，就發(fā)生一些沒有想到的情況，許多電子聚集在電極之間的空隙處，組成叫做空間電荷的負(fù)電荷，開始限制甚至削弱電子的流動(dòng).因此，為了獲得更高的功率，必須中和空間電荷，這可用等離子體填充兩個(gè)電極之間的空隙來(lái)達(dá)到.今天，許多熱離子二極管使用等離子體能產(chǎn)生達(dá)500瓦的功率，其熱源可以是燃燒的煤，聚焦的日光。

等離子體也能以另一種方式用于產(chǎn)生電能。

鑒于等離子體組成粒子的多樣性、反應(yīng)基礎(chǔ)過(guò)程的特異性以及等離子體與固體表面扣互作用的復(fù)雜性，等離子體技術(shù)在化學(xué)、化工領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。等離子體化學(xué)提供了新的合成工藝，用于制備各種單質(zhì)和化合物，可制成單晶、多晶和非晶體等超細(xì)、超硬材料，可以賦予材枓光、電、聲、磁和化學(xué)等各種功能，可實(shí)現(xiàn)高聚物的等離子聚合、等離子降解和表面改性等。