Les plasmas sont le "quatrième état de la matière", après les solides, liquides et gaz bien connus. Bien que rare sur Terre, le plasma est abondant dans tout l'univers, contenant près de 99% de la matière connue. Les étoiles, les bords de la foudre et l'ionosphère terrestre sont principalement constitués de plasma. Le plasma existe à l'état gazeux, mais en raison d'un certain nombre de caractéristiques uniques, il est considéré comme son propre état de matière.
Présence de plasmas

Le plasma peut se produire en soumettant la matière à des températures très élevées, à des radiations ou des tensions élevées, comme dans un éclair. À basses températures, les atomes se verrouillent pour former des solides, comme un cristal. Des températures plus élevées relâchent les liaisons entre les atomes, les amenant à l'état liquide. À des températures encore plus élevées, les liaisons entre les atomes se relâchent davantage, transformant les substances en gaz. Des températures extrêmement élevées, comme celle du soleil, éloignent tout ou partie des électrons des atomes, créant une «soupe» de noyaux, d'ions et d'électrons atomiques; c'est l'état du plasma.
Cohérence du plasma

Comme les gaz et contrairement aux solides, les plasmas dérivent et s'écoulent librement; s'ils sont enfermés, les plasmas se dilatent pour remplir le récipient. Comme les gaz, les plasmas ont une densité et une pression. Dans l'espace lointain, les plasmas peuvent être extrêmement minces et ténus, avec une moyenne d'environ un atome par centimètre cube; en revanche, le plasma dans le cœur du Soleil est 10 fois plus dense que le plomb.
Caractéristiques des plasmas

Parce qu'ils sont constitués de particules fluides chargées électriquement, les plasmas ont plusieurs caractéristiques uniques. Dans la plupart des plasmas, les protons et les électrons se produisent en nombre égal, ce qui le rend électriquement neutre; cependant, parce qu'ils coulent librement, les plasmas sont affectés par les champs électriques et magnétiques d'une manière qui n'est pas vue dans d'autres formes de matière. Ces champs peuvent influencer les plasmas sur de grandes distances, les pincer, les déformer et les façonner, comme dans les grandes éruptions torsadées vues à la surface du Soleil.
Plasmas thermiques et non thermiques

Un plasma thermique est celui dans lequel les électrons et les ions sont à la même température que leur environnement, comme dans les étoiles; par comparaison, les plasmas non thermiques sont des poches de particules énergétiques chargées dans un environnement par ailleurs «frais». Un exemple en est les plasmas artificiels utilisés par l'industrie de la restauration pour stériliser les produits frais. Dans ce processus, un jet de plasma tue les bactéries; car seules de petites quantités de plasma sont nécessaires, ses atomes se mélangent à l'air à température ambiante et se refroidissent rapidement.