Die Grundidee hinter der Funktion von Plasmabildschirmen ist recht einfach: Jedes Subpixel ist eine mikroskopisch kleine Leuchtstofflampe, die eine der Grundfarben aussendet - Rot, Grün oder Blau. Durch Variieren der Lichtintensität der einzelnen Subpixel können viele verschiedene Farbschattierungen erzeugt werden.

Das Prinzip eines Plasmabildschirms ist dasselbe, nach dem die uns allen bekannten Leuchtstoffröhren funktionieren: Ein Edelgas (z.B. Argon) wird in einer Röhre eingeschlossen. An jedem Ende der Röhre befindet sich eine Elektrode, an die Hochspannung (mit einigen Hundert Volt) angelegt wird. Das Edelgas hat keine elektrische Ladung, wird durch die Spannung aber angeregt und zu Plasma umgewandelt, ein Gas aus freien Elektronen und positiven Ionen (die Summe der Ladungen bleibt weiterhin Null). Wegen des Potenzialunterschiedes fließen die Elektronen zur positiven Elektrode, die positiven Ionen werden vom negativen Ende der Röhre angezogen. Bei diesen Bewegungen kommt es zu Zusammenstößen zwischen den Atomen. Beim Zusammenstoß gewinnen die Atome an Energie und ihre Elektronen springen auf eine höhere Energiestufe. Beim Zurückspringen in ihre ursprüngliche Energiestufe geben Sie ein Photon ab, ein "Lichtquäntchen".

Das abgegebene Licht ist das Resultat der Plasmabewegung unter Einfluss eines starken elektrischen Felds. Aber es reicht nicht aus, eine ständige Energiedifferenz an die Anschlüsse der Röhre anzulegen: Damit Licht ausgesendet wird, muss das Plasma ständig in Bewegung gehalten werden, also legt man Wechselstrom an die Anschlüsse an. Diese Spannung lässt die Gas-Ionen von einem Anschluss zum anderen hin- und herwandern.

Dabei gibt es allerdings ein Problem: Das vom Plasma abgegebene Licht ist unsichtbar. Es handelt sich dabei nämlich um ultraviolette Strahlung, die erst in sichtbares Licht umgewandelt werden muss. Hierfür sind die Wände der Röhre mit einem UV-empfindlichen Puder beschichtet, das (im Fall von konventionellen Leuchtstoffröhren) weißes Licht aussendet. Dieses Puder, das häufig Phosphor genannt wird, ist ein Szintillator: ein Material, das ein Lichtwellenbereich in einen anderen umwandeln kann.

Der Einsatz von Szintillatoren ist in Bildschirmtechnologien nicht neu. Kathodenstrahlröhren enthalten Szintillatoren, die den Elektronenstrahl in rotes, grünes oder blaues Licht umwandeln.