Plazma gluonowo-kwarkowa składa się z kwarków oraz z cząstek, które przenoszą oddziaływania między nimi, czyli z gluonów, fotonów, bozonów Z i bozonów W. O własnościach plazmy decydują przede wszystkim gluony. Obecność bozonów W powoduje występowanie przemiany beta, gdzie kwark dolny zmienia się w górny lub na odwrót. Jeżeli plazma miałaby być stabilna, musi być w równowadze ze względu na rozpad beta.
Plazma gluonowo-kwarkowa zawiera głównie kwarki górne i dolne, jednak do jej stabilności potrzebny jest jeszcze kwark dziwny. Pozostałe kwarki występują w znikomej ilości. Niektóre teorie sugerują, że plazma ma wyższą entropię od zwykłej materii składającej się ze znanych atomów, zatem teoretycznie byłaby możliwa spontaniczna implozja całej Ziemi do tego stanu, co nieco przypominałoby proces fuzji jądrowej. W praktyce takie zdarzenie jest jednak bardzo mało prawdopodobne.
Każdy proton, neutron i ogólnie każdy barion może być uważany za mikroskopijną "kroplę" plazmy gluonowo-kwarkowej. Odwrotnie, każdy obszar plazmy można uważać za gigantyczny barion. Hipotetyczne bariony złożone co najmniej z pięciu kwarków i zawierające kwark dziwny nazywane są dziwadełkami (ang. strangelet) i są przedmiotem intensywnych badań teoretycznych.