低溫等離子廢氣處理設備是繼固態、液態和氣態之后的第四種物質狀態。當施加的電壓達到氣體的放電電壓時，氣體被分解，產生包括電子、各種離子、原子和自由基的混合物。雖然放電過程中電子溫度很高，但重粒子的溫度很低，整個系統呈現低溫狀態，所以稱為低溫等離子廢氣處理設備。低溫等離子廢氣處理設備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。

介質阻擋放電是一種獲得高氣壓下低溫等離子體的放電方法，這種放電產生于兩個電極之間。介質阻擋放電可以在0.1～10105Pa的氣壓下進行，具有輝光放電的大空間均勻放電和電暈放電的高氣壓運行的特點。整個放電是由許多在空間和時間上隨機分布的微放電構成，這些微放電的持續時間很短，一般在10ns量級。介質層對此類放電有兩個主要作用：一是限制微放電中帶電粒子的運動，使微放電成為一個個短促的脈沖;二是讓微放電均勻穩定地分布在整個面狀電極之間，防止火花放電。介質阻擋放電由于電極不直接與放電氣體發生接觸，從而避免了電極的腐蝕問題(SO2腐蝕性強)。

介質阻擋放電過程中，電子從電場中獲得能量，通過碰撞將能量轉化為污染物分子的內能或動能，這些獲得能量的分子被激發或發生電離形成活性基團，同時空氣中的氧氣和水分在高能電子的作用下也可產生大量的新生態氫、臭氧和羥基氧等活性基團，這些活性基團相互碰撞后便引發了一系列復雜的物理、化學反應。從等離子體的活性基團組成可以看出，等離子體內部富含極高化學活性的粒子，如電子、離子、自由基和激發態分子等。廢氣中的污染物質與這些具有較高能量的活性基團發生反應，最終轉化為CO2和H2O等物質，從而達到凈化廢氣的目的。

從以上反應過程可以看出，電子先從電場獲得能量，通過激發或電離將能量轉移到污染物分子中去，那些獲得能量的污染物分子被激發，同時有部分分子被電離，從而成為活性基團。然后這些活性基團與氧氣、活性基團與活性基團之間相互碰撞后生成穩定產物和熱。另外，高能電子也能被鹵素和氧氣等電子親和力較強的物質俘獲，成為負離子。這類負離子具有很好的化學活性，在化學反應中起著重要的作用。