Для полностью ионизированной плазмы важной термодинамической задачей является нахождение степени ионизации.
Применяя термодинамику к решению этой задачи, необходимо помнить, что термодинамика дает равновесный степень ионизации. В замкнутой системе, является изолированной от окружающей среды, стационарное состояние всегда совпадает с состоянием термодинамического равновесия. В открытой системе стационарное состояние может не совпадать с состоянием термодинамического равновесия.
При рассмотрении открытых систем основное значение имеет принцип детального равновесия. Он говорит, что каждому прямому процессу соответствует обратный процесс, который происходит по тем же путем, что и в состоянии термодинамического равновесия; скорости прямого и обратного процессов равны. Выходит, что стационарное состояние совпадает с состоянием термодинамического равновесия, если прямой и обратный процессы осуществляются одним и тем же путем. Рассмотрим этот принцип на примере равновесия ионизации.