等离子火箭是利用原子的猛烈撞击，使原子外层的电子外脱离原子核飞出来，成为带电的离子，用高压电场将这些离子加速到每小时１５万公里的速度，高速离子流从喷口喷出，推动火箭前进。这也是一种小功率的火箭，它的寿命很长，可以在１０年以上的时间内连续提供小推力。先用大功率的化学火箭将飞行器送入环绕地球的轨道，然后用这种小推力火箭去执行各种特殊任务。
常规火箭燃烧化学燃料产生推力，但大部分燃料在从地面升空的第一阶段耗尽，所以，火箭常常只能在太空的大部分运行时间里采取滑行模式。另一方面，离子发动机可以令带电原子或离子加速通过电场，因而能反向驱动航天器。相比采用化学燃料的火箭，离子发动机在一定时间内提供的推力相对较少，这意味着它们自身可以不受地球引力的限制，它们就像帆船后面绵延不断的微风一样，可以提供持续多年的推力，令其逐渐加速飞行。