为了建立等离子喷涂过程的模型，首先必须建立完整的等离子射流模型。然而，等离子体射流的建模面临着一系列的障碍，如实验观测等。利用激光散射发射光谱（Rayleigh和converged Thomsen散射）、激光多普勒风速、焓检测器和质谱仪对等离子体射流进行了诊断实验，结果表明，几乎所有的等离子体射流都可能偏离局部热力学平衡（LTE）。
一个实用的模型还必须考虑到所涉及的大量周围气体。通这种模式忽略了实际湍流的“点迹”和“碎裂”，这在许多情况下都可以观察到。基于层裂模型，将等离子体射流视为冷、热流体的混合物。运动部分为热液碎片，运动部分为冷液碎片。所得结果可用条件和无条件平均形式给出，并与用焓检测器测得的实验结果进行了比较。
等离子喷涂制备的涂层通常情况下的质量是取决于等离子喷涂使用的粒子特性的性质决定的，包括喷涂的速度、制备过程中达到的温度、熔化过程中的熔融状态是否高程度等等因素综合决定的。为了提高粒子在等离子体中的行为能力，从粒子相互作用的初始简单分离到今天的迭代技术，包括粒子云对等离子体流的影响以及与熔岩程序相结合的随机粒子喷射模型的发展，做出了巨大的努力。
LAV程序可以预测粒子的运动轨迹和热过程，包括粒子熔化和湍流扩散随气体运动的自洽计算。结合瞬态多组分非局部热力学平衡特性，随机粒子喷射模型将熔岩视为一种独特的综合计算模型。
