在低温等离子体撞击材料表面时有两种不同的反应，不仅会产生物理冲击，而且会对材料表面产生化学腐蚀。物质表面改性是通过切断或激（活）材料表面的旧化学键来实现的，这种方法首先要求低温等离子体中的各类粒子有足够的能量来切断材料表面的旧化学键。
除离子外，低温等离子体的能量大多高于化学键。如此，低温等离子体需要破坏原有物体表面的化学键，继而形成新的化合键，给材料表面全新的特性。低温等离子体清洗是一种低温等离子表面改性技术。等离子体清洗是指非聚合性气体(如he、ar等不活性气体以及o2、co2、nh3等反应性气体的物理的或化学作用过程。
低温等离子体中的高能量粒子，如自由基、电子等高能态粒子与材料的表面作用，通过腐蚀与沉积作用发生降解、交联等反应，在材料表面生成极性基团、自由基等活性基团，实现材料的亲水性等清洗。等离子体聚合是将材料暴露在聚合气体中，在其表面形成薄的聚合物膜。相对于常用的化学聚合，低温等离子体聚合膜在结构上需要形成高度交联的网状结构，成膜均匀致密，与基体结合牢固，赋予了材料表面新的功能，如热稳定性、化学稳定性、机械强度、膜透性、生物相容性等。低温等离子体接枝聚合反应是利用材料表面活性自由基引发的烯类单体接枝到材料表面。
低温等离子体与材料表面引入单官能团相比，接枝链化学性质稳定，并能使材料表面具有很好的亲水性。接枝率与等离子体清洗功率、清洗时间、单体浓度、接枝率、溶剂性质等因素有关。