Los átomos son eléctricamente neutros, ya que los electrones con carga negativa son iguales en número a los protones de carga positiva en los núcleos. Los plasmas están constituidos por una mezcla de partículas neutras, iones positivos (átomos o moléculas que han perdido uno o más electrones) y electrones negativos. Como en este estado la materia presenta características muy diferentes a las normales, se la llama el cuarto estado de la materia.

En la Tierra, los plasmas no suelen existir en la naturaleza, salvo en los relámpagos, que son trayectorias estrechas a lo largo de las cuales las moléculas de aire están ionizadas aproximadamente en un 20%, y en algunas zonas de una llama. El rayo es una descarga eléctrica que se produce entre nubes de lluvia o entre una de estas nubes y la Tierra. Esa descarga de luz visible con trayectorias sinuosas y de ramificaciones irregulares, a veces de muchos kilómetros de distancia, es lo que conocemos como relámpago. Se produce también una onda sonora llamada trueno.

La ionización está causada por las elevadas temperaturas, como ocurre en el Sol y las demás estrellas, o por la radiación, como sucede en los gases interestelares (nebulosas), o en las capas superiores de la atmósfera (ionosfera), donde produce el fenómeno denominado aurora.

Las estrellas también son estados de plasma. Una estrella es un gran cuerpo celeste compuesto de gases calientes que emiten radiación electromagnética, en especial luz, como resultado de las reacciones nucleares que tienen lugar en su interior. Nuestro Sol, por ejemplo, es una estrella.

nebulosa es una masa localizada de gases y pequeñas partículas de polvo que se puede encontrar en prácticamente cualquier lugar del espacio interestelar. Antes de la invención del telescopio, el término nebulosa se aplicaba a todos los objetos celestes de apariencia difusa. Como consecuencia de esto, a muchos objetos que ahora sabemos que son cúmulos de estrellas o galaxias se les llamaba nebulosas.

Plasma artificial

Los plasmas pueden crearse aplicando un campo eléctrico a un gas a baja presión, como en los tubos fluorescentes o de neón. También puede crearse un plasma calentando un gas neutro hasta temperaturas muy altas. En general, las temperaturas son demasiado altas para aplicarlas externamente, por lo que se calienta el gas internamente.

Los iones procedentes de estos plasmas se emplean en la industria de semiconductores para grabar superficies y producir otras alteraciones en las propiedades de los materiales.

En la ionosfera (cargada de iones), la aurora es consecuencia del estado de plasma.