Bentuk materi yang paling umum di alam semesta, plasma didefinisikan oleh Southwest Research Institute sebagai "gas terionisasi panas yang mengandung kira-kira sama jumlah ion bermuatan positif dan elektron bermuatan negatif, "dan dianggap sebagai keadaan keempat materi yang berbeda dari padat, cair, atau gas masalah. Bola plasma pada dasarnya adalah kumparan Tesla miniatur yang menyalurkan tegangan bolak-balik sekitar 2-5 kilovolt pada frekuensi sekitar 30 Hertz, tertutup di dalam bola kaca yang berisi gas inert seperti neon atau argon.
Bola plasma beroperasi ketika tegangan dimasukkan ke dalam kumparan Tesla mini, menciptakan medan listrik di dalam bola. Saat elektroda bermuatan negatif, elektron yang terlepas dimasukkan ke dalam bola kaca yang lebih besar, di mana mereka berinteraksi dengan ion bermuatan positif yang mengambang di dalamnya. Tegangan berosilasi bersamaan diperkenalkan, mengubah medan listrik dan jalur elektron, menghasilkan tentakel – yang, pada titik ini, tidak terlihat – yang menyerang bagian dalam kaca yang lebih besar bola.
Gas inert di dalam bola kaca yang lebih besar berfungsi untuk memberikan elektron yang melarikan diri dengan muatan pengion dan jalur bagi elektron lain untuk mengikuti. Ini menciptakan tentakel yang terus memanjang dari kumparan Tesla ke bola gas yang lebih besar selama tegangan disuplai. Selama proses ini, atom gas inert tereksitasi dan melepaskan elektron, menghasilkan cahaya berwarna-warni. Warna cahaya tergantung pada jenis gas inert yang dimasukkan ke dalam bola, yang biasanya neon tetapi pilihan lain meliputi: