非熱平衡等離子體發生向平衡態過渡的過程可以分為弛豫過程和輸運過程。前一種描述了一個由非熱平衡速度分佈到熱平衡麥克斯韋分佈的轉變，後一種描述了一個穩定的非熱平衡狀態，即空間流動中的物質、動量和能量等。
弛豫過程通常用不同的弛豫時間來描述，基本原理就是帶電粒子之間的碰撞。帶電粒子之間的作用力是長時間的庫侖力，一個粒子能夠同時與德拜長範圍內的多個粒子作用，並且它們之間能夠產生近碰撞(兩個粒子的近距離碰撞)和遠碰撞(一個粒子與遠距離的多個粒子碰撞)。在等離子體中帶電粒子的碰撞有一個特徵，即遠碰撞的作用遠遠大於近碰撞。衝突發生的時間和平均自由程l主要取決於遠衝突。
對高溫等離子體來說，有三個重要弛豫時間：縱向減速時間、橫向偏轉時間、能量均化時間t^。電子與離子的弛豫時間是不同的。一種開始是非熱平衡的等離子體，經過碰撞後，電子將先達到熱平衡，爾後則達到熱平衡，達到電子與離子間的熱平衡。
電導率、滲透率、粘滯率和熱導率是等離子體輸運過程中的重要引數。特徵之一是雙極性擴散。比如電子擴散，電子與離子之間的靜電能量使離子隨著一起擴散，結果電子擴散變慢，離子擴散變快，兩者以相同的速度擴散，即所謂雙極性擴散。另外，等離子體處於磁場中，沿磁場的輸運基本上不受磁場的影響，而橫越磁場的輸運則被磁場所阻隔。
環磁場中的高溫稀薄等離子體，由於磁場梯度引起的漂移，會使約束粒子的軌道發生變化，從而增大遷移自由程，從而大大提高輸運係數。透過對這一磁場位形的分析，得到了輸運理論，稱為新經典理論，它仍然是一種碰撞理論。這一理論對於受控熱核聚變的研究具有重要意義，它可以在一定程度上解釋環形裝置中觀測到的較大的離子熱導率。
在託卡馬克等人的實驗中發現，電子熱導等一些傳輸係數比新經典理論的結果要大得多。對於一些實驗和慣性約束聚變，我們發現遷移係數比經典理論的結果要小得多。任何一個碰撞理論都不能解釋的輸運現象稱為反常輸運。
