Premièrement, la radiotransmission conduisit à la découverte de l'ionosphère, ce "toit" naturel de plasma au-dessus de l'atmosphère qui réfléchit les ondes radio et les absorbe parfois. En étudiant la propagation des ondes radio dans l'ionosphère on identifia une grande variété d'ondes plasma, toutes se propageant généralement parallèlement mais différemment le long des lignes de champ magnétique.

Deuxièmement, les atrophysiciens découvrirent que la majeure partie de l'univers est constituée de plasma, et reconnurent que la maîtrise de l'astrophysiques exigeait une meilleure compréhension de la physique des plasmas. Cela était particulièrement vrai pour le Soleil dont le champ magnétique intense au niveau des taches était responsable de nombreux phénomènes complexes mettant en jeu les plasmas (par exemple les éruptions solaires).

Enfin, la mise au point de la bombe atomique souleva un grand intérêt pour l'énergie nucléaire comme une source d'énergie pour l'avenir. Le Soleil libère son énergie en fusionnant des noyaux d'hydrogène (protons) pour produire de l'hélium, mais cette réaction de fusion thermonucléaire exige des températures et des pressions extrêmement élevées, comparables à celles qui règnent au coeur du Soleil. Ces réactions sont plus faciles à produire dans un gaz constitué d'isotopes lourds de l'hydrogène, mais malgré cela les températures restent si élevées qu'aucun récipent ne pourrait contenir le gaz : soit le récipient se vaporiserait, ou, plus probablement, refroidirait le gaz jusqu'à arrêt des réactions de fusion.

Toutefois, comme à de telles températures un gaz est un plasma, l'idée germa de le maintenir à l'aide d'un champ magnétique, sans qu'il ne touche aucune paroi matérielle. Les efforts pour produire une telle "réaction de fusion controlée" commencèrent avec le projet "Sherwood" au début des années 1950 et se poursuivent actuellement sous formes beaucoup plus ambitieuses à l'échelle internationale, mettant en jeu des milliers de scientifiques et d'énormes machines très sophistiquées. Récemment, une réaction de fusion a permis de produire plus d'énergie que celle qui avait été investie pour provoquer la réaction, mais nous sommes encore trop loin d'une production industrielle de l'énergie par cette technique.

Lorsque les satellites découvrirent les ceintures de radiation et commencèrent à explorer la magnétosphère, une quatrième direction s'ouvrit : la physique des plasmas dans l'espace. A la physique de l'ionosphère et à celle de la fusion nucléaire, la recherche spatiale emprunta respectivement la théorie des ondes de plasma et la théorie du piegeage d'un plasma dans champ magnétique. Quant à l'astrophysique, elle fournit, entre autres, des pistes pour l'étude de l'accélération des particules, et du champ magnétique dans le cadre de la fusion nucléaire. Aujourd'hui, la physique des plasma dans l'espace est un domaine de recherche active qui contribue à la compréhension des plasmas de manière générale.