轉鼓等離子清洗機利用等離子體來達到常規清洗方法無法達到的效果。等離子體是物質的一種狀態，也叫做物質的第四態，并不屬于常見的固液氣三態。對氣體施加足夠的能量使之離化便成為等離子狀態。等離子體的“活性”組分包括：離子、電子、原子、活性基團、激發態的核素（亞穩態）、光子等。

　　常用的等離子體激發頻率有三種：激發頻率為40kHz的等離子體為超聲等離子體，13.56MHz的等離子體為射頻等離子體，2.45GHz的等離子體為微波等離子體。不同等離子體產生的自偏壓不一樣，超聲等離子體的自偏壓為1000V左右，射頻等離子體的自偏壓為250V左右，微波等離子體的自偏壓很低，只有幾十伏，而且三種等離子體的機制不同。

　　超聲等離子體(40KHZ)發生的反應為物理反應，射頻等離子體(13.56MHZ)發生的反應既有物理反應又有化學反應，微波等離子體(2.45GHZ)發生的反應為化學反應。超聲等離子體清洗對被清潔表面產生的影響大，因而實際半導體生產應用中大多采用射頻等離子體清洗和微波等離子體清洗。超聲等離子則應用于表面除膠、毛刺打磨，材料親水等處理方面，典型的等離子體物理清洗工藝是在反應腔體中加入氬氣作為輔助處理的等離子體清洗；氬氣本身是惰性氣體，等離子體的氬氣不和表面發生反應，而是通過離子轟擊使表面清潔。

　　以物理反應為主的等離子體清洗，也叫做濺射腐蝕（SPE）或離子銑（IM），其優點在于本身不發生化學反應，清潔表面不會留下任何的氧化物，可以保持被清洗物的化學純凈性,典型的等離子體化學清洗工藝是氧氣等離子體清洗。通過等離子體產生的氧自由基非常活潑，容易與碳氫化合物發生反應，產生二氧化碳、一氧化碳和水等易揮發物，從而去除表面的污染物。

　　射頻等離子體清洗，通過加入不同的氣體，可以使表面反應機制中物理反應和化學反應都起重要作用，即反應離子腐蝕或反應離子束腐蝕，兩種清洗可以互相促進，離子轟擊使被清洗表面產生損傷削弱其化學鍵或者形成原子態，容易吸收反應劑，離子碰撞使被清洗物加熱，使之更容易產生反應