当温度达到摄氏数千度时便会形成等离子（离化气体）。有些等离子是透过带电荷的空气粒子所做成，可以在一些恒星例如太阳中找到或雷电时产生。当加热气体时，电子会因为拥有足够的动能而成功摆脱原子核的吸力，成为自由电子，不受原子或分子的包围。离子是化学物种的一种，成因是质子的数目与电子不同而带有电荷。自由电荷令到等离子有导电性，而令到它对磁场有强烈反应。在极高温的情况之下，例如在恒星中，基本上假设电子是自由运动的，而极高能量的等离子像是一个空的原子核在电子海之中。等离子相是宇宙中最常见的物质状态。等离子可以考虑为被高度离化的粒子，但因为粒子之间有极强的离子吸力而拥有截然不同的特性。因此被认为是一不同的相或者物质形态。
等离子体是由大量带电粒子和中性粒子组成的，在电磁力作用下，粒子的运动和行为以集体效应为主的体系。而等离子体的集体效应，是指由于电磁等长程力的作用，粒子的运动状态不仅取决于该粒子附近的局部条件，还取决于远离该粒子的其他区域的状态。等离子体状态是区别于固态、液态和气态的另一种物质存在状态，常称为物质第四态。等离子体广泛出现在茫茫的宇宙之中。在地球表面，闪电、极光等是地球上的天然等离子体的辐射现象。此外等离子体只能人为产生，如充气电子管、日光灯、霓虹灯、电弧、气体放电等设备中产生的由电子、离子和中性粒子所组成的电离气体就是等离子体，整体呈电中性。等离子体具有广泛的技术应用，如空间技术、受控热核聚变、同位素分离、无线电通信等 。
由欧洲核子研究组织（简称CERN）在2000年发现。因为质子和中子都是由夸克构成，而夸克能透过这种物质状态中释放出来，并能独立观察。科学家可以透过这种物质状态下观察夸克的特性，是从理论到实践的一大飞跃。
夸克胶子等离子体是由许多夸克、反夸克和胶子组成的多体系统。简称夸克物质。所有的强相互作用粒子即强子，都是由夸克、反夸克和胶子构成的。迄今为止，不论在自然界，或通过实验手段都没有找到自由存在的夸克和胶子。然而，描述强相互作用的规范场理论预言，在超过一定的临界能量密度（大约1024电子伏/米3）时，夸克、反夸克和胶子可能冲破单个强子口袋的禁闭，而在一个大得多的空间范围内自由运动，形成夸克胶子等离子体 。
