等离子体是在特定条件下使气体电离而产生的非凝聚态体系，可以理解为受激发的气体，它包含被剥离的电子、带异性电荷的离子和激发态原子，整体仍表现出中性。等离子体中各种粒子之间存在复杂的弹性或非弹性碰撞（电离）。高温和低温是区别等离子体最主要的标志之一，也就是说其具有双温性高温（热平衡）等离子体内部各种粒子温度整体都达到极高温度范围（10⁶-10⁸K），受控核聚变是其产生的方式之一。低温（非平衡）等离子体不同于上述的一点是电子温度远超其他低温粒子（300-500K），达到10⁴K，所以它的电离度通常较低。

低温等离子体的产生依赖外界驱动力（电场）的作用。外界所施加的能量传递给电子或离子，它们通过碰撞将分子分解为原子和自由基。有些离子沉重所以被带动的速度较低，碰撞不激烈，而电子却飞速地碰撞接触，这就导致体系处于非平衡状态而形成低温等离子体。低温等离子体提供的能量可以使体系轻松跨越反应限制，使得许多通常无法发生或需要极端条件才能发生的化学反应在等离子体中得以实现。

低温等离子体对材料的作用

等离子体表面改性材料技术是最早被使用的等离子体制备材料的技术之一。它是对材料最浅显的表面进行等离子处理，由于等离子体能量比化学键能量高（20ev＞10ev），会使得材料表面发生刻蚀、交联、化学改性等作用。刻蚀类似于刀体在物质表面留下划痕，使得材料表面粗糙，改变其理化性质；交联是指相邻的高分子因为存在自由基可能会互相连接在一起；化学改性是指在材料微表面发生氢脱离或形成双键，又或是等离子体气体参与表面的反应形成新官能团。

低温等离子体处理材料的优点

等离子体具有高效、方便、清洁无污染等优点，而被广泛用于改性材料中。低温等离子体处理材料的优点有很多，主要包括以下五点：（1）低温等离子体在处理材料过程中可以将改性过程维持在较低温度下，避免过高温度对材料的伤害；（2）等离子体作用于基体表面和近表面，避免对处理的材料整体结构的改变，可维持基体整体的属性；（3）大量的种类繁多的活性粒子，如离子、电子、激发的分子、原子以及自由基都能作用于材料表面，发生表面反应。已有报道揭示了活性气体，如O2、CO/CO2、NH3/N2能在基体表面引入-OH、-COOH、-NH2基团;（4）可根据需要，采用不同的活性或惰性气体，甚至可以采用各种气体的组合进行等离子体反应，提供丰富的活性物质。（5）等离子体具有环境友好性，几乎不产生有毒物质。因此，使用等离子体技术可以很容易地实现对材料的改性，这比传统的化学改性方法要方便得多。