Existen varios métodos de ionización.

La ionización de átomos y moléculas de gas puede ocurrir mediante la irradiación de luz, rayos X y rayos Y, es decir, la absorción de ondas electromagnéticas y la aceleración de la colisión de electrones, iones o partículas neutras de alta energía. Esta ionización puede ser causada no sólo por un único proceso de excitación sino también por la acumulación de varios procesos de excitación. Normalmente, el método de ionización es el siguiente:

1. Irradiación de luz, rayos X y rayos Y: la energía necesaria para la ionización la proporcionan la luz, los rayos X y los rayos Y. La carga inicial de la descarga son los iones producidos por la ionización. La densidad de carga formada por esta ionización suele ser muy baja.

2. Descarga: La descarga en todas las bandas de frecuencia, desde CC hasta microondas, puede producir varios estados de ionización.

3. Combustión: Es un método de ionizar térmicamente el gas mediante combustión. Las partículas de alta energía de la llama chocan entre sí y se ionizan, lo que se denomina ionización térmica. Además, la energía liberada por reacciones termoquímicas específicas también puede provocar ionización.

4. Onda de choque: El gas de alta temperatura formado por una rápida compresión del gas sufre ionización térmica para generar plasma.

5. Irradiación láser: La irradiación láser puede vaporizar e ionizar sustancias. Esto requiere un láser potente.

6. Contacto entre vapor de metal alcalino y placa de metal de alta temperatura: Póngase en contacto con vapor de metal alcalino con placa de metal de alta temperatura para generar plasma. La ionización se produce cuando un gas entra en contacto con un metal cuya función de trabajo es mayor que la energía de ionización. La energía de ionización del vapor de metal alcalino es pequeña, por lo que es fácil de ionizar.

Los electrones e iones positivos producidos por la ionización generalmente se recombinan en un corto período de tiempo y regresan a átomos o moléculas neutrales. En este momento, parte de la energía de los electrones y los iones positivos se consume en forma de ondas electromagnéticas, energía cinética de partículas compuestas o energía de disociación de moléculas. Los radicales libres a menudo se producen cuando las moléculas se disocian. También hay electrones que entran en contacto con átomos y moléculas neutros, produciendo iones negativos. Por tanto, el plasma es un estado mixto de electrones, iones positivos y negativos, átomos excitados, moléculas y radicales libres.