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眾所周知，隨著溫度的上升，固態的物質會變為液態再變為氣態，繼續增加溫度，分子會離解成原子，原子的最外層電子沒了原子核的約束變成自由電子的過程，發生電離，子核的約束原子外層電子不再受原，變成自由電子，這時空間中的會是正負電荷數量相等的正離子、電子以及中性粒子構成的氣體，朗繆爾于1928年把這種氣體稱為等離子體--物質的第四態。

氣體放電是產生等離子體常用方式。通過某種機制（例如在氣體間隙間施加高電壓、強光、高熱量等）使一部分電子從氣體原子或氣體分子中脫離出來形成電離氣體，且在外場的作用下形成傳導電流，稱為氣體放電。氣體放電等離子體有很多分類方式，根據氣壓可分為低氣壓氣體放電等離子體和大氣壓氣體放電等離子體；按照放電形式可分為電暈放電、輝光放電和介質阻擋放電、弧光放電、射頻放電等。

(1) 輝光放電(glow discharge)是一種穩定的自持放電過程，能夠產生一種典型的低溫等離子體。在較低氣壓下，一般較易產生穩定的輝光放電，其中存在著大量種類繁多的活性粒子，如電子、離子和中性粒子。它在等離子體表面改性、殺菌與消毒、氣體激光器和污水處理等領域都有廣泛的應用，因此在化學領域常將低溫等離子體作為廣泛采用的放電形式。常見的產生輝光放電的等離子體源，有射頻輝光放電和脈沖輝光放電等。輝光放電通常在電極空間形成明亮而又穩定的放電外貌，而且對光源強度要求比較高，適合作為灰暗環境下進行精準操作的等離子體光源。由于輝光放電具有均勻度高、功率密度適中且溫度低的特點，因此在薄膜制備和材料表面處理等領域具有廣泛的工業應用前景。

(2) 電暈放電(corona discharge)常采用非對稱電極（如針-針電極、針-板電極等），高壓下擊穿氣體，在電極附近產生，由于電暈放電的產生僅限于非均勻電場，這就使得產生電暈放電的區域非常有限，因此大多數的電暈放電都比較弱，產生的等離子體活性不夠高。

(3) 弧光放電(arc discharge)是一種自持放電，這是區別于其它放電形式的顯著特征，且其發光強度較強，電流密度非常高，等離子體溫度可以達到3*10³K~5*10⁴K，因此在冶煉、噴涂、切割、焊接和金剛石材料生長等方面都有著廣泛的應用。

(4) 大氣壓介質阻擋(Dielectric Barrier Discharge，DBD)放電，又稱無聲放電，是由絕緣介質參與冷等離子體放電，介質可以覆蓋在電極上或者懸掛在放電空間的放電模式。這種放電實際上是由大量細微的快脈沖放電通道構成的，具有均勻、散漫、穩定等特征，而且只有在特定條件下才能實現均勻放電。介質阻擋放電能夠在較大的氣體壓強和驅動頻率范圍內工作，目前常用的氣壓條件為10⁴~10⁶Pa，驅動頻率為50Hz~1MHz。

(5) 射頻放電(radio-frequency charge)即在低氣壓容器的兩極上加上高頻電壓時產生射頻放電形成的等離子體。其放電功率較大，一般在兆赫茲級別，因此該放電形式常用于等離子體刻蝕，但由于其放電電流比較大，所以在加工靶材時，會由于粒子能量密度過高而造成靶面的損壞。