Nejběžnější forma hmoty ve vesmíru, plazma, je definována Jihozápadním výzkumným ústavem jako „horký ionizovaný plyn obsahující zhruba stejnou množství kladně nabitých iontů a záporně nabitých elektronů, “a je považován za čtvrtý stav hmoty odlišný od pevných, kapalných nebo plynných hmota. Plazmová koule je v podstatě miniaturní Teslova cívka směřující střídavé napětí asi 2 až 5 kilovoltů při frekvenci asi 30 Hz, uzavřené ve skleněné kouli obsahující inertní plyn, jako je neon nebo argon.
Plazmová koule funguje, když je napětí zavedeno do miniaturní Teslovy cívky, a vytváří uvnitř ní elektrické pole. Protože je elektroda záporně nabitá, unikající elektrony se zavádějí do větší skleněné koule, kde interagují s kladně nabitými ionty plovoucími uvnitř. Zavádí se souběžné oscilační napětí, které mění elektrické pole a dráhu elektronů, což má za následek chapadla - která jsou v tomto okamžiku neviditelná - která narážejí na vnitřek většího skla míč.
Inertní plyn uvnitř větší skleněné koule slouží k tomu, aby unikajícím elektronům poskytl ionizující náboj a cestu pro další elektrony. Tím se vytvoří chapadlo, které se nepřetržitě táhne od Teslovy cívky k větší plynové kouli, dokud je dodáváno napětí. Během tohoto procesu jsou atomy inertního plynu excitovány a vylučují elektrony, což vede k barevnému světlu. Barva světla závisí na typu inertního plynu zavedeného do koule, který je obvykle neonový, ale další možnosti zahrnují: