원자는 원자핵의 양전하와 주위에 존재하는 전자의 음전하가 같게 되어 전기적으로 중성이지만, 이 전자를 한 개 또는 여러 개 떼어 놓으면 양으로 대전한 이온이 생기게 된다. 이 자유로이 이동하는 이온과 전자(또한 원자나 분자의 중성입자가 존재하여도 된다)의 혼합 상태를 말한다. 하전입자의 집합이기 때문에 자장 안에서 특이한 거동을 나타낸다. 고체·액체·기체의 상태와 구별하여 물질의 제 4의 상태라고도 불린다. 플라즈마 내에서 양이온과 전자의 존재가 불균질로 되면 극히 강한 전장이 생기므로 어느 크기(전하 분리의 공간적 척도) 이상의 공간인 길이(전하 분리의 시간적 척도, 플라즈마 주파수의 역수) 이상의 시간에 걸쳐서 평균하면 플라즈마는 전기적으로 중성을 유지한다. 자연계에서 번개나 오로라는 주변의 플라즈마의 예이다. 태양이나 항성 및 우주 공간을 채운 성간 가스는 거의 플라즈마 상태에 있다. 플라즈마는 열전리, 광전리, 전기방전 등에 의해 만들어진다. 충분히 높은 온도로 가열하면 모든 물질은 전리된다. 특히 알칼리 금속은 낮은 온도에서 전리되고, 2,000K에서도 상당한 도전성을 띠고, 수천도 이상으로 되면 거의 완전히 전리되는데, 일반의 원자에서는 수만도 이상의 온도가 필요하다. 광전되는 입자간의 충돌이 거의 없는 저밀도에서만 일어나는 현상이지만 우주공간에서는 극히 중요하다. 전기방전은 전계에서 가속된 고속의 전자가 원자와 충돌하여 전리시키는 현상인데, 전계가 충분히 강한 경우에는 전리에 의해 생긴 전자가 다시 다른 원자를 전리시키는 것에서 전자 상태가 생긴다. 이들 외에 압력 전리라고 불리는 현상도 있고, 극히 높은 밀도의 상태에서는 원자 주위에 전자각이 파괴되고, 자유로운 전자가 생긴다. 하전입자는 자계 내에서 자력선의 방향으로는 자유로이 이동되지만, 직각 방향에는 일정한 반경으로 선회할 뿐이다. 따라서, 트러스(truss)상의 자장(환상자기용기)을 만들면 플라즈마를 가두어 넣는 것이 가능하게 된다. 또, 직선상의 자장일지라도 종단부의 자장을 강하게 하면 플라즈마가 반사되어(자기경이라 불린다) 가두어 넣기가 가능하다. 플라즈마의 응용으로는 핵융합이나 전자유체(MHD) 발전이 있고, 핵융합 분야에서는 고온, 고밀도의 플라즈마를 안전하게 가두어 넣는 방법이 한창 연구되고 있다. 한편, MHD 발전에서는 연소 가스나 원자로를 열원으로 사용하는 것이 고려되고 있고, 그들의 온도가 2,000K 이하이기 때문에 낮은 것에서 알칼리 금속의 첨가 방법이나 그 회수 방법에 대하여 연구되고 있다. 또, 플라즈마 제트는 스스로 경을 가늘게 하는 작용을 갖는 것에서 금속의 가공에도 사용되고 있다.