プラズマ周波数とは、プラズマの中の電子が、少し位置がずれたときに、正のイオンに引き戻されて行ったり来たりする振動(プラズマ振動)の周波数です。電子の密度をnとすると、角周波数はωp=√(ne²/ε0m)で表され、電子の密度の平方根に比例します。周波数に直すと、fp≒8.98kHz×√n(nはcm⁻³)で、電子密度が10¹⁰cm⁻³ならおよそ0.9GHzになります。
プラズマ周波数は、電磁波がプラズマの中を進めるかどうかの境目になります。プラズマ周波数より低い周波数の電磁波はプラズマの中に入れず反射され、高い周波数の電磁波は通り抜けます。そのため、マイクロ波(2.45GHz)でプラズマを作るとき、電子密度が約7×10¹⁰cm⁻³(カットオフ密度)を超えると、マイクロ波がプラズマの奥まで届かなくなります。ECRプラズマは、磁場を使って電子を共鳴させることで、この制限を超えて高い密度を得ています。
同じ考え方は金属や半導体の中の自由電子にも当てはまります。金属では電子の密度が非常に高く、プラズマ周波数が紫外線の領域にあるため、それより低い周波数の可視光は反射され、金属は光沢を持ちます。ドルーデモデルで説明される性質で、不純物を多く加えた半導体や透明導電膜(ITO)の、赤外線の反射の性質もプラズマ周波数で決まります。