等離子體醫學的研究可以追溯到20世紀初，在20世紀中葉曾掀起短暫的研究熱潮。當時的主要研究是針對空氣中放電產生的帶電粒子，有一系列報道認為，這些帶電粒子在殺菌消毒、愈合皮膚慢性潰瘍和擬制癌細胞增殖方面有積極的效果。但由于對等離子體微觀過程缺乏理解，對放電條件缺乏精細控制，且分子生物學的理論體系尚未建立，缺乏對等離子體生物效應的理論指導，所以試驗結果的可重復性很差。盡管如此，研究人員急切地推出了一系列“空氣離子發生器”的治療與保健產品，但隨之而來的副作用導致美國食品藥品監督管理局（FDA）在20世紀五十年代宣布禁止“空氣離子發生器”的銷售。在此之后，等立體醫學的研究工作幾乎停滯，只有極少數人員仍繼續堅持，其中有代表性的是美國加州大學伯克利分校的Krueger教授。實驗室設備定制他從多個方面研究了放電條件對空氣電暈等離子體特性及其生物醫學效應的影響規律，總結出前人研究工作的幾點不足：

   ①忽視了中性粒子（臭氧、氮氧化物）的生物醫學效應；

   ②對粒子密度、氣體溫度與濕度等缺乏準確的測量與控制；

   ③缺乏對環境因素（如氣體污染）引起離子密度變化的認知；

   ④被處理物沒有良好接地，使得沉積電荷在被處理物上積累，從而阻擋新的離子注入。

  這些不足本質上是對等離子體微觀過程及其與環境條件、被處理物特性之間的關系缺乏理解。此后，人們進一步研究發現，一方面等離子體的物理化學特性對環境條件和被處理物特性非常敏感，另一方面生物醫學的應用對等離子體的成分和劑量同樣非常敏感。等離子體醫學包含了多學科交叉的復雜體系，其應用效果對等離子體本身及生物體特性都非常敏感，所以就20世紀中葉的知識儲備與技術條件來講，幾乎不可能取得重大突破。

  等離子體醫學在20世紀中葉萌芽，中間經歷了數十年的沉寂期，又在20世紀末再度興起。1996年美國 Laroussi博士報道了大氣壓冷等立體射流用于細菌滅活，此后相關報道如雨后春筍。研究工作也從簡單的體外消毒到活體試驗，甚至臨床應用發展，等離子體醫學研究進入了快速發展時期。在2003年以前，由于大氣壓冷等離子體的穩定性控制問題尚未很好解決，等離子體醫學的研究工作處于可行性探索階段，研究人員很少。在2003～2008年，等離子體醫學的研究逐漸走向深入，體外試驗開始針對耐藥性很強的生物物質（如生物膜與元病毒），活體試驗則開始針對頑固性病癥（如慢性皮膚潰瘍和牙齒根管消毒），實驗室設備定制尤其是有多款醫用等離子體治療儀在2005～2008年通過了美國FDA認證，使等離子體醫學翻開了嶄新的一頁。

  自2008年以來，歐美和日韓等發達國家開始以大規模資金投入和優惠政策支持等離子體醫學研究向平臺化、規模化、多學科交叉系統化發展，以搶占科學研究、知識產權和臨床應用的高地。例如韓國政府與光云大學合作，于2010年成立了等離子體醫學交叉學科研究中心，投入巨資支持40位全職研究人員開展等離子體醫學研究，一期投入10年。在這樣的背景下，一系列的科研成果得以產生，如俄羅斯Ermolaevr博士發現大氣壓冷等離子體對生物膜和創傷表面細菌具有較強的殺菌能力，或可替代抗生素，收到媒體的廣泛關注。德國科學家應用大氣壓冷等離子體射流治療慢性皮膚潰瘍開始了臨床二期試驗，對36位病人的臨床治療取得了良好效果，實驗室設備定制且初步驗證了冷等離子體直接作用于人體的安全性。同時，國際等離子體醫學學會成立，以及Plasma Medicine Journal期刊的創立,也對等離子體醫學的發展起到了一定的促進作用。