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等離子體又叫電漿，是不同于固態、液態、氣態而存在的物質第四態，它的成分是由離子、自由電子以及未電離的中性粒子的集合組成，是整體呈中性的且具有高位能的氣體團。它分為低溫等離子體和高溫等離子體。在等離子體處理的過程中，首先，電子以及獲得能量的分子或原子被激發，先從電場中獲得能量，然后將能量傳遞給其他分子或原子。與此同時，部分分子被電離成活性基團，這些分子、原子、活性基團與之間相互碰撞，生成穩定的產物和熱。此外，高能電子也能被鹵素和氧氣等電子親和力較強的物質吸附為負離子，這類負離子化學活性較好，并在化學反應中起重要作用。

低溫等離子體處理材料表面原理 

低溫等離子體含有的活性粒子種類繁多，其中包括自由電子、活性自由基、數目繁多的離子以及處于激發狀態的活性分子或者原子等。這些粒子能量參數范圍如下：電子0-20ev；自由基0-20ev；離子0.03-0.05ev；激發態粒子0-20ev；紫外光/可見光3-40ev。我們將常見的材料表面的化學鍵及其鍵能列于表1.2。根據表中的數據可以看出，低溫等離子體中除了離子含有的能量比較低外，其他活性粒子所帶的能量均比表中所列的化學鍵鍵能要高，這說明，這些能量極高的活性粒子完全能夠促使材料表面舊鍵的斷裂，從而生成新的化學鍵，最終賦予材料新的性質

低溫等離子體處理材料的改性機理可以概括為以下三個方面

1、等離子體對材料表面的刻蝕作用

低溫等離子體在能夠刻蝕材料表面。這些刻蝕作用主要來自于體系中所產生的正離子、活性自由基與活性原子（這些活性原子可以與材料表面的活化官能團反應并生成能夠揮發的小分子物質）。此外，刻蝕不僅能使表面弱邊界除去，還可以使其變得非常的粗糙。往往呈現出一種坑洼狀的形態特征，這種形態特征會使材料的比表面積變大。另外，反應過程中產生的另外一些中性原子以及自由基會在材料表面形成沉積層。此外，表面粗糙化能夠使材料表面接觸角θ變小，從而有利于提高材料在水中的潤濕性。

2、等離子體促使材料表面交聯的產生

若在放電過程中使用的氣體為惰性氣體時，其在放電過程中產生的高能活性粒子能夠破壞材料表面舊的化學鍵，從而生成新的自由基。若在反應體系中除基底材料外無其他物質存在，那么新產生的自由基之間會重新鍵合，在材料表面形成新的網狀交聯結構。在交聯反應發生的過程中，體系中材料表面會有雙鍵產生，從而促使材料的力學性質以及表面性能得到明顯改善。

3、等離子體促使材料表面官能團的引入

若在放電過程中使用的氣體為可反應氣體或者基底材料與有機官能團物質混合時，等離子體活化的材料表面將會發生復雜的化學反應。根據所需要材料的性能期許，可以通過低溫等離子體處理方法在其表面引入特點官能團分子，如—OH，-NH2以及-COOH等。