等离子发射光谱仪利用外加电场或高频感应电场使气体导电，气体放电是产生等离子体的重要手段之一。被外加电场加速的部分电离气体中的电子与中性分子碰撞，把从电场得到的能量传给气体。电子与中性分子的弹性碰撞导致分子动能增加，表现为温度升高，给定容积中的输入能量和损失能量相等。电子和重粒子（离子、分子和原子）间能量传递的速率与碰撞频率成正比。在稠密气体中，碰撞频繁，两类粒子的平均动能(即温度)很容易达到平衡，因此电子温度和气体温度大致相等，这是气压在一个大气压以上时的通常情况，一般称为热等离子体或平衡等离子体。在低气压条件下，碰撞很少，电子从电场得到的能量不容易传给重粒子，此时电子温度高于气体温度。
等离子发射光谱仪在宏观上一般是电中性的，即它所含有的正电荷和负电荷几乎处处相等。由于带电粒子之间的作用主要是长程的，每个粒子都同时和周围很多粒子发生作用，因此等离子体在运动过程中一般表现出明显的集体行为。如果环境温度较低，等离子体能够通过辐射和热传导等方式向壁面传递能量，因此，要在实验室内保持等离子体状态，发生器供给的能量必须大于等离子体损失的能量。两类粒子的平均动能(即温度)很容易达到平衡，因此电子温度和气体温度大致相等，这是气压在一个大气压以上时的通常情况，一般称为热等离子体或平衡等离子体。等离子发射光谱仪在低气压条件下，碰撞很少，电子从电场得到的能量不容易传给重粒子，此时电子温度高于气体温度，通常称为冷等离子体或非平衡等离子体。两类等离子体各有特点和用途，气体放电分为直流放电和交流放电。
