電漿清潔的主要反應機制有兩種: 其一為物理反應，利用離子的動能轟擊待處理物，將表面的雜質擊出，達到清潔的效果。另一種為化學反應，藉由電漿中自由基或介穩態的高活性氣體分子，與表面的雜質進行化學反應後，產生氣體進入大氣中，將雜質自表面移除。

化學反應為電漿清潔中的主要機制，藉由所通入氣體中的分子如氧氣、氫氣等，因解離碰撞產生單原子氧、臭氧及氫原子，這些粒子具備有較高的能量、反應性非常強，一與物體反面的有機分子碰撞即起反應，並生成二氧化碳或水。

以電漿化學反應進行清潔的優點為:

(1)產物為穩定性佳的揮發性物質，不會再度污染被清潔物。

(2)化學反應的選擇性較高，不易傷害到基板表面。

其缺點為:

(1)需要較高的氧或氫濃度以提高清潔效率。

(2)氫氣的安全性及氧性的高氧化性必需加以考量。

       當遇到無法以氫電漿或氧電漿清潔的時候，可以使用電漿中的物理反應來進行清潔，例如要清除無機污染物時，可以利用電場加速電漿中的離子，使離子高速撞擊無機污染物，並將其清除。濺離速率可以藉由增加電漿密度、提高電場強度、增大撞擊離子的質量或降低壓力來提高。在操作上必需提高電壓，並選擇質量較大與濃度較高的氣體，例如氬氣。

以物理方法進行清潔的優點為:

(1)效率高。

(2)氣體使用量較少。

缺點為:

(1)選擇性低，可能會傷及底材。

(2)產物不穩定，可能會回鍍至待清潔物而造成二次污染。