电弧既是各种电弧焊方法的能源，又是碳弧气刨、电弧喷涂、电弧冶炼以及等离子弧切割、等离子弧喷涂、等离子弧堆焊等金属加工方法的能源。

1.电弧的物理基础

焊接电弧发出强烈光和热，但却不是一般的物质燃烧现象。实质上，焊接电弧是焊机电源供给一定电压的两个电极之间或者电极与焊件之间的一种气体放电现象，亦即电荷通过两电极间的气体空间的一种导电现象。借助于这种气体放电，把电能转变为热能、机械能和光能。焊接时主要是利用电弧的热能和机械能。

2.气体放电的基本概念

各种物质不论其形态为固态、液态或气态，是否呈导电性皆取决于它在电场作用下是否拥有可以定向移动的带电粒子。金属体内部拥有大量的自由电子时，只要在金属导体的两端加上电压，自由电子便在电场力的作用下定向移动而形成电流，这种导电现象叫做电子导电，显然，其带电粒子是自由电子。

气体放电时，在不同的条件下和不同的电流区间，其导电机制和放电形态有显著不同。在较小的电流区间，气体导电所需要的带电粒子不能通过导电过程自行产生，而需要外加措施（加热、光激励等）来造成带电粒子，促使气体放电，一旦外加的激励源取消，则气体不再发生电离，放电现象也就停止，这种气体导电现象叫做被激放电，也叫做非自持放电。

当电流大于一定数值时，气体放电只在开始时需要外加措施制造带电粒子，进行诱发（通常称为“点燃”），在放电过程中阴极不断地发射出足够的电子，气体电离度较大，放电过程本身能够产生维持导电所需要的带电粒子。因此，当放电开始后，取消外加诱发措施，放电过程本身仍能继续下去的，放电过程叫做自激放电，也叫做自持放电。按照电流数值和放电特性的不同，自激放电又可分为暗放电、辉光放电和电弧放电三种基本形式，其中电弧放电的电压最低、电流最大、温度最高、发光最强。因此，电弧在工业以及其他一些领域中作为热源或光源被广泛应用。