採用低溫等離子體分解油霧、廢氣等污染介質時，等離子體中的高能離子起決定性的作用。流星雨狀的高能離子與介質內分子（原理）發生非彈性碰撞，將能量轉化成基態分子（原子）的內能，發生激發、離解、電離等一系列過程使污染介質處於活化狀態。污染介質在等離子體的作用下，產生活性自由基，活化后的污染物分子經過等離子體定向鏈化學反應后被脫除。當離子平均能量超過污染介質中化學鍵結合能時，分子鏈斷裂，污染介質分解，並在等離子發生器吸附場的作用下被收集。在低溫等離子體中，可能發生各類型的化學反應，這主要取決于等離子的平均能量、離子密度、氣體溫度、污染物介質內分子濃度及共存的介質成分。