等離子切割機工作時，通過一個狹小的管道送出如氮氣、氬氣或氧氣的壓縮氣體。管道的中間放置有負電極。在給負電極供電并將噴嘴口接觸金屬時，就形成了導通的回路，電極與金屬之間就會產生高能量的電火花。隨著惰性氣體流過管道，電火花即對氣體加熱，直至其達到物質的第四種狀態。這一反應過程產生了一束等離子體流，溫度高達約攝氏16,649度，流速高達6,096米/秒，可使金屬迅速變為熔渣。
等離子體本身有電流流過。只要持續給電極供電并且保持等離子體與金屬接觸，那么產生電弧的周期就是連續的。為能夠在確保這種接觸的同時避免氧化以及其他等離子體尚不可知的特性引起的損壞，切割機噴嘴裝有另外一組管道。這組管道持續放出保護氣體以保護切割區域。保護氣體的氣壓可以有效的控制柱狀等離子體的半徑。
作為精度切割加工設備，等離子切割機內部組成不會有太大的區別，但以切割割炬來說，電極、噴嘴以及渦流環都屬于常規部件，從實際應用來看，不同品牌的等離子切割機對切割材質表面光潔度的維護、切割精度與切割速度的平衡仍有產生較大差異，這也是等離子切割機的技術的關鍵。從這個角度來看，也解釋了為什么國內外為數眾多的等離子電源品牌中其價格差異如此之大的一個主要原因。
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