Диагно́стика плазмы — совокупность методов измерения физических параметров плазмы (зондовые измерения, спектроскопические методы, радиочастотное зондирование); определение локальных и мгновенных значений основных параметров плазмы: концентраций электронов, атомов, молекул, входящих в состав плазмообразующей среды в основном состоянии и возбужденных состояниях, а также функций распределения компонент плазмы по энергиям. В предположении о максвелловских распределениях они характеризуются соответствующими температурами (электронной, ионной, атомной). Низкотемпературной называют плазму, в которой средняя энергия электронов не превосходит энергии ионизации основной компоненты плазмоообразующей среды (около 10 эВ).
Целью диагностики является проверка и построение физической и математической моделей плазмообразующей среды. Такие модели имеют как фундаментальное научное значение, так и прикладное, поскольку понимание процессов, протекающих в технологическом объекте (источнике света, разряднике, сварочной дуге) позволяет направленно совершенствовать его рабочие характеристики. Любой метод диагностики сводится к косвенному измерению некоторой физической величины, основан на модели изучаемого объекта, на априорных предположениях о свойствах и параметрах объекта. Эти модели и предположения исследователь строит на основании общепринятых теорий, вероятность того, что полученные результаты достоверны, определяется их внутренней непротиворечивостью и сравнением с результатами независимых экспериментов. В основе оптических методов диагностики лежат как определенные модели исследуемого объекта (плазмы), так и модели оптического сигнала и процессов формирования оптических характеристик неоднородной нестационарной плазмы.