2007年，加州理工学院的哈里·A·阿特沃特在《大众科学》撰文预测，他称之为“等离子体激元学”的技术最终可能带来一系列应用，从高灵敏度的生物探测器到隐形斗篷。十年后，各种等离子体激元技术已经成为商业现实，其他技术也正在从实验室走向市场。
这些技术都依赖于控制电磁场与金属（通常是金或银）中的自由电子之间的相互作用，这些自由电子决定了金属的导电性和光学性质。当金属表面的自由电子受到光照射时，会集体振荡，形成所谓的表面等离子体激元。当一块金属很大时，自由电子会反射照射到它们的光，使材料发出光泽。但是，当金属只有几个纳米大小时，其自由电子被限制在一个非常小的空间内，限制了它们振动的频率。振荡的特定频率取决于金属纳米颗粒的大小。在一种称为共振的现象中，等离子体激元仅吸收与等离子体激元自身振荡频率相同的入射光部分（反射其余的光）。这种表面等离子体激元共振可以被用来制造纳米天线、高效太阳能电池和其他有用的设备。
表面等离子体材料研究最充分的应用之一是用于检测化学和生物制剂的传感器。在一种方法中，研究人员用一种与目标分子（例如，细菌毒素）结合的物质涂覆等离子体激元纳米材料。在没有毒素的情况下，照射到材料上的光线会以特定角度重新发射。但是，如果存在毒素，它将改变表面等离子体激元的频率，并因此改变反射光的角度。这种效应可以非常精确地测量，从而能够检测和测量即使是痕量的毒素。一些初创公司正在基于这种和相关方法开发产品——其中包括用于电池的内部传感器，该传感器可以监测电池的活动，以帮助提高功率密度和充电速率，以及一种可以区分病毒感染和细菌感染的设备。等离子体激元学也正在进入磁盘上的磁存储领域。例如，热辅助磁记录设备通过在写入过程中短暂加热磁盘上的微小点来增加存储容量。
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在医学领域，光激活纳米颗粒正在临床试验中进行测试，以评估其治疗癌症的能力。纳米颗粒被注入血液，之后它们会在肿瘤内部聚集。然后，将与表面等离子体激元频率相同的光照射到肿块中，导致颗粒因共振而发热。热量选择性地杀死肿瘤中的癌细胞，而不会伤害周围的健康组织。
随着新公司涌现以利用等离子体激元学，它们将需要确保其产品价格合理、可靠、坚固耐用，并且易于规模化制造并与其他组件集成。尽管存在这些挑战，但前景依然光明。超材料（等离子体激元在其中产生异常光学效应的合成纳米级材料）的出现，使等离子体激元研究人员能够使用金和银以外的材料，例如石墨烯和半导体。Future Market Insights 的一项分析预测，仅北美等离子体激元传感器应用市场的价值就将从 2017 年的近 2.5 亿美元增长到 2027 年的近 4.7 亿美元。