プラズマの放射する可視-紫外域やX線帯域のスペクトル中の輝線強度から、電子や窒素、酸素、ネオン、マグネシウム、シリコン、鉄などのさまざまなイオンの存在量や温度、電離状態、運動の視線速度を調べることをプラズマ診断と呼ぶ。
プラズマ診断のために、熱的プラズマおよび非熱的プラズマが発する輝線強度の理論モデルが研究されている。