En un plasma, la relación de Boltzmann relaciona la densidad de electrones ne con el potencial del plasma φpl mediante la siguiente expresión: ne = n0 exp La referencia para el potencial se toma en una posición en la que la densidad de electrones es n0. Se puede demostrar la relación, tomando el punto de vista de una partícula, igualando la densidad de estados con la densidad física y aplicando el factor de Boltzmann.