众所周知，随着温度的上升，固态的物质会变为液态再变为气态，继续增加温度，分子会离解成原子，原子的最外层电子没了原子核的约束变成自由电子的过程，发生电离，子核的约束原子外层电子不再受原，变成自由电子，这时空间中的会是正负电荷数量相等的正离子、电子以及中性粒子构成的气体，朗缪尔于1928年把这种气体称为等离子体--物质的第四态。

气体放电是产生等离子体常用方式。通过某种机制（例如在气体间隙间施加高电压、强光、高热量等）使一部分电子从气体原子或气体分子中脱离出来形成电离气体，且在外场的作用下形成传导电流，称为气体放电。气体放电等离子体有很多分类方式，根据气压可分为低气压气体放电等离子体和大气压气体放电等离子体；按照放电形式可分为电晕放电、辉光放电和介质阻挡放电、弧光放电、射频放电等。

(1) 辉光放电(glow discharge)是一种稳定的自持放电过程，能够产生一种典型的低温等离子体。在较低气压下，一般较易产生稳定的辉光放电，其中存在着大量种类繁多的活性粒子，如电子、离子和中性粒子。它在等离子体表面改性、杀菌与消毒、气体激光器和污水处理等领域都有广泛的应用，因此在化学领域常将低温等离子体作为广泛采用的放电形式。常见的产生辉光放电的等离子体源，有射频辉光放电和脉冲辉光放电等。辉光放电通常在电极空间形成明亮而又稳定的放电外貌，而且对光源强度要求比较高，适合作为灰暗环境下进行精准操作的等离子体光源。由于辉光放电具有均匀度高、功率密度适中且温度低的特点，因此在薄膜制备和材料表面处理等领域具有广泛的工业应用前景。

(2) 电晕放电(corona discharge)常采用非对称电极（如针-针电极、针-板电极等），高压下击穿气体，在电极附近产生，由于电晕放电的产生仅限于非均匀电场，这就使得产生电晕放电的区域非常有限，因此大多数的电晕放电都比较弱，产生的等离子体活性不够高。

(3) 弧光放电(arc discharge)是一种自持放电，这是区别于其它放电形式的显著特征，且其发光强度较强，电流密度非常高，等离子体温度可以达到3*10³K~5*10⁴K，因此在冶炼、喷涂、切割、焊接和金刚石材料生长等方面都有着广泛的应用。

(4) 大气压介质阻挡(Dielectric Barrier Discharge，DBD)放电，又称无声放电，是由绝缘介质参与冷等离子体放电，介质可以覆盖在电极上或者悬挂在放电空间的放电模式。这种放电实际上是由大量细微的快脉冲放电通道构成的，具有均匀、散漫、稳定等特征，而且只有在特定条件下才能实现均匀放电。介质阻挡放电能够在较大的气体压强和驱动频率范围内工作，目前常用的气压条件为10⁴~10⁶Pa，驱动频率为50Hz~1MHz。

(5) 射频放电(radio-frequency charge)即在低气压容器的两极上加上高频电压时产生射频放电形成的等离子体。其放电功率较大，一般在兆赫兹级别，因此该放电形式常用于等离子体刻蚀，但由于其放电电流比较大，所以在加工靶材时，会由于粒子能量密度过高而造成靶面的损坏。