等离子体中存在着各种不同的时空尺度,从宏观流体尺度(即特征长度远大于带电粒子回旋半径或惯性尺度、特征频率远低于回旋频率或等离子体振荡频率)到微观粒子尺度(即特征长度接近回旋半径或惯性尺度、特征频率接近回旋频段或等离子体振荡频段),在这些时空尺度上必然发展出种类丰富的运动模式(如宏观尺度上的离子声波、磁声波、阿尔文波等;微观尺度上的哨声波、回旋波、朗缪尔波等)以及与几何位形相关的各种模(如环形磁约束等离子体中的扭曲模、交换模、撕裂模、气球模等)。
如果等离子体中的自由能集中释放于一种或少数几种运动模式,使其发展得很快、压制了其他模式,一些相关模式的不稳定性,比如托卡马克等离子体的锯齿振荡不稳定性或误差场锁模和相邻新经典撕裂模磁岛的重叠等,这些不稳定性的非线性发展往往引起灾变性的后果(托卡马克等离子体破裂等)。另一方面,如果具有相近时间尺度的很多模式同时发展起来,则等离子体中有限的自由能将被这些模式所分散,单个模式在非线性阶段会趋于饱和,且不断地把自由能传递到小尺度(高波数)模式而达到谱的展宽。这种有很多模式(特别是高波数模式)被激发起来、能量分布形成一定统计规律的等离子体流动状态就称为等离子体湍流状态。
与单一形式的流体湍流不同,等离子体中丰富的运动模式使得等离子体湍流有着对应各种波、模的不同分类:如离子声(波)湍流、阿尔文(波)湍流、哨声波湍流、朗缪尔(波)湍流,及撕裂模湍流、离子温度梯度模湍流等。这些不同种类湍流的生成和发展与等离子体的约束特性密切相关。行星际空间等离子体的大尺度均匀特性决定了其扰动形式主要是长距离传播的、各种连续谱的等离子体波动;与之不同的是,实验室磁约束等离子体中的扰动性质主要是局限在特定位置(如环形磁约束等离子体的有理面)的、分立谱的各种等离子体不稳定模式。表现在湍流特性方面,在约束最强的托卡马克等离子体中,主要观测到的是静电湍流;在约束不那么强的反场箍缩装置中,观测到的则主要是电磁湍流,且限于分立谱的撕裂模湍流;而在大尺度均匀的行星际空间等离子体中,则可以观测到各种连续谱的电磁湍流,特别是大尺度的磁流体湍流(如阿尔文湍流、快波与慢波湍流等)。
尽管等离子体湍流有着不同于流体湍流的多样性,但是与后者相似,等离子体湍流状态的形成要求其幅度的时空变化相对于相关运动模式线性波色散关系的频率和波数是缓变的,也就是说,可以用几何光学近似来描述湍流谱的各个分量。如果等离子体中这些运动模式的非线性饱和水平很低,或者说,湍流的能量密度远小于等离子体的热运动能量密度,则称这种状态为弱湍流状态;反之,如果湍流的能量密度与等离子体热运动能量密度相当,则称等离子体处于强湍流状态。
但是,必须指出:与流体湍流显著不同,由于等离子体是大量非束缚态带电粒子组成的物质形态,所以等离子体湍流研究中不同运动形式之间主要是电磁相互作用;不仅包括不同电磁波谱分量之间的波-波相互作用,而且包括电磁场与带电粒子之间的波-粒子相互作用。也就是说,等离子体湍流过程中不仅有如三波相互作用(参量不稳定性)、四波相互作用(调制不稳定性)这样的典型波-波相互作用过程,而且有非线性朗道阻尼这类典型的波-粒子相互作用。等离子体湍流与流体湍流另一个显著的不同之处是,在磁化等离子体中湍流有明显的空间各向异性,即在平行磁场方向上湍流谱的性质与垂直磁场方向上的可能完全不同。对等离子体湍流这种特性的研究是等离子体物理的前沿之一。