自然界中物质多以固、液、气和三态存在，但宇宙中以等离子体形式存在的物质居多。物质的这几种形态可发生转换，给固态物质提供能量可使粒子间距增大，从而可转化成液态。当持续提供能量时，液态物质即会转变成气态。如果对气态物质施加足够的电能，气体分子核外的电子在电场的作用下转化为自由电子，并被电场激发，这些自由电子移动，与气态物质的分子、原子碰撞并电离，产生活性粒子，如离子和电子，这种带正电和负电粒子的混合物被称为等离子体。

低温等离子体可以在常压或真空条件下对多种材料进行表面改性处理，且低温等离子体对材料表面进行改性时反应条件较为温和，无毒害气体产生，目前此类研究已取得了良好的研究进展。

低温等离子表面改性的作用原理

低温等离子表面改性技术利用气体放电产生的等离子体中含有的具有一定能量分布的电子、离子和中性粒子等活性粒子与材料表面发生作用，将自身的能量传递给材料表面的分子和原子，由于等离子体中蕴含的能量远大于材料分子的结合键能，从而使材料表面分子键发生断裂并与等离子体中携带的极性基团发生重组，引入不同活性基团来获得所需要的表面性能，在这些反应过程的作用下，材料的表面形貌和物理、化学形貌都有可能会发生改变，赋予被处理材料独特的功能性。其主要目标通常是在材料表面引入含氧、含氮等亲水官能团，使材料的表面性能，包括润湿性、生物相容性等得到增强。同时高速粒子也对材料表面有很好的清洁作用。

低温等离子表面改性技术具有温度低、化学活性高、可控性好、表面处理操作简单、成本低廉、无废弃物及无污染、不影响材料基质等显著优点，成为近年来国内外的研究热点之一。必须注意的是，等离子体改性存在时效性。物质的状态有从不稳定到稳定的趋势，由于极性基团的高活性与不稳定性，等离子体处理材料表面后引入的极性基团与极性基团、极性基团与材料内部分子之间不断反应变化，直到材料表面达到一个能量低而稳定的状态。时效性的存在使得材料改性后获得的表面性能随时间消失。时效性的强弱与很多因素有关，如等离子体处理工艺参数、材料种类、储存环境等。