Plazma deyince aklımıza ilk olarak hafif sarı renkli, içinde su, kan proteinleri, tuzlar gibi bileşenler bulunan kanın sıvı kısmı ya da plazma televizyonlar gelir. Kanın sıvı kısmına verilen plazma adı, maddenin dördüncü haline esin kaynağı olmuştur ancak burada sözü edilen biyolojik anlamdaki plazma değildir. Plazma televizyonlar ise burada sözü edilen plazmanın, endüstriyel uygulamalarından biridir.
Plazma niçin maddenin dördüncü hali olarak tanımlanır? Maddenin sırasıyla katıdan, sıvı ve gaz haline geçişi için enerji gereklidir. Gaz halindeki maddeye enerji verilirse ‘iyonize olmuş gaz’ olan plazma elde edilir. Yani başka bir hal elde edilir. Plazma; elektronlar, iyonlar, nötr parçacıklar, fotonlar ve uyarılmış parçacıklar içerir. Elektriksel olarak nötr bir gazdan plazmayı ayıran en önemli özellik, plazmayı oluşturan parçacıkların kollektif hareketidir.
Plazmanın ilk bilimsel çalışmaları Humphry Davy tarafından başlamış, 1830’larda Micheal Faraday ve diğer araştırmacılar tarafından doğru akım (dc) elektriksel deşarj tüpünde yapılan deneylerle devam etmiştir. William Crookes tarafından 1874’de maddenin dördüncü hali olarak tanımlanmıştır. ‘Plazma’ terimi kandaki plazma teriminden esinlenilerek ilk olarak 1928’de Irving Langmuir tarafından kullanılmıştır. Tüm yıldızlar plazmadan oluşur ve yıldızlar arası uzay plazmayla doludur yani evrenin % 99’u plazma halindedir. Güneş sisteminin merkezindeki yıldız olan Güneş bir plazma ortamıdır.
Plazmalar nötral gaz sıcaklığına göre termal olanlar ve termal olmayanlar olarak sınıflandırılabilirler Termal plazmalar için ‘dengede’ ya da ‘sıcak’, termal olmayanlar için de ‘dengede olmayan’ ya da ‘soğuk’ terimleri kullanılır. Termal plazmalarda, plazma içindeki parçacıkların (elektronların, iyonların, nötr parçacıkların) sıcaklıkları aynıdır yani termal olarak dengededirler. Bu tür plazmalara örnek olarak yıldızlardaki plazmalar ve füzyon verilebilir. Bu tür plazmaları oluşturmak için 4000 K – 20 000 K aralığında yüksek sıcaklıklar gerekir. Dengede olmayan plazmalarda iyonlar ve nötr parçacıklar gibi kütlece ağır parçacıkların sıcaklıkları oda sıcaklığına yakındır ancak elektronlar birkaç bin Kelvin sıcaklığındadırlar. Laboratuvar ortamında gazlarda elektriksel deşarj yoluyla üretilen plazmalar, gazın basıncı, elektrik alanın uygulama süresi ve elektrotlar arası mesafe gibi parametrelere bağlı olarak termal ya da termal olmayan olabilirler. Teknolojik uygulamalarda özellikle dengede olmayan plazmalarla ilgilenilir.