随着温度的升高，一般物质依次表现为固体、液体和气体，它们统称物质的三态。当气体温度进一步升高时，其中许多，甚至全部分子或原子将由于激烈的相互碰撞而离解为电子和正离子。这时物质将进入一种新的状态，即主要由电子和正离子（或是带正电的核）组成的状态。这种状态的物质叫等离子体，它可以称为物质的第四态。

 

目前，直接测量等离子体的仪器分为两大类：一大类是测量等离子体的密度和温度，方法又分两种：一种是根据落到传感器上的带电粒子产生的电流来推算，如法拉第筒、减速势分析器和离子捕集器，另一种是探针，通过在探针上加不同电压引起的电源变化推算；另一大类是测量等离子体的特征谱线（光谱法），使用光纤探测等离子体信号，通过光谱仪进行数据采集和分析，如荷兰Avantes公司的微小型、高分辨率、多通道光纤光谱仪。下面主要介绍光谱法测量等离子体。