Łuk plazmowy to palnik, który powoduje jonizację gazu w celu utworzenia łuku (zwanego także łukiem sprężonym) pomiędzy katodą a zimną dyszą lub pomiędzy katodą a przedmiotem obrabianym.
Kiedy łuk przechodzi przez otwór dyszy chłodzonej wodą, jest on chłodzony przez przepływ zimnego powietrza i ściankę otworu dyszy chłodzonej wodą. Pole przekroju poprzecznego kolumny łuku zmniejsza się w wyniku wzrostu gęstości naładowanych cząstek i natężenia pola elektrycznego w wyniku efektu kompresji termicznej, mechanicznej i samomagnetycznej. Ten skompresowany łuk nazywany jest łukiem plazmowym, który charakteryzuje się wysoką temperaturą, koncentracją ciepła, dobrą stabilnością termiczną i możliwością kontroli.