温度の上昇とともに物質の状態は一般に固体から、液体、気体へと変化してゆきます。さらに高温では、原子核のまわりを廻っている電子がはぎとられて原子は正の電荷を持つイオンと負の電荷を持つ電子に分かれて（イオン化といいます）、両者が高速で不規則に運動している状態になります。この状態をプラズマといいます。核融合では、温度が数億度に及ぶ超高温プラズマが対象となります。プラズマは雷やオーロラなど自然界に広く存在しますが、身近な例としては蛍光灯などの希薄な気体中の放電によって作られるプラズマがあります。

水の４態