L'arco al plasma è la torcia che ionizza il gas per formare un arco (chiamato anche arco compresso) tra il catodo e l'ugello freddo o tra il catodo e il pezzo da lavorare.
Quando l'arco passa attraverso il foro dell'ugello raffreddato ad acqua, viene raffreddato dal flusso d'aria fredda e dalla parete del foro dell'ugello raffreddato ad acqua. L'area della sezione trasversale della colonna ad arco è ridotta a causa dell'aumento della densità delle particelle cariche e dell'intensità del campo elettrico attraverso l'effetto di compressione termica, meccanica e automagnetica. Questo arco compresso è chiamato arco plasma che presenta elevata temperatura, concentrazione di calore, buona stabilità termica e controllabilità.