低溫等離子體是繼固態、液態、氣態之后的物質第四態，當外加電壓達到氣體的放電電壓時，氣體被擊穿，產生包括電子、各種離子、原子和自由基在內的混合體。放電過程中雖然電子溫度很高，但重粒子溫度很低，整個體系呈現低溫狀態，所以稱為低溫等離子體。低溫等離子體降解污染物是利用這些高能電子、自由基等活性粒子和廢氣中的污染物作用，使污染物分子在極短的時間內發生分解，并發生后續的各種反應以達到降解污染物的目的。（注：低溫等離子體相對于高溫等離子體而言，屬于常溫運行。）
等離子體反應區富含極高的物質，如高能電子、離子、自由基和激發態分子等，廢氣中的污染物質可與這些具有較高能量的物質發生反應，使污染物質在極短的時間內發生分解，并發生后續的各種反應以達到講解污染物的目的。與傳統的電暈放電形勢產生的低溫等離子技術相比較，等離子體技術放電密度是電暈放電的1500倍，這就是傳統低溫等離子體技術治理工業廢氣99%以失敗而告終的原因。