托卡马克装置运行过程中，等离子体的性质和状态及其他各种表征等离子体性质和状态的物理量的测定是托卡马克实验研究的首要问题。等离子体状态和行为复杂多变，不能从单一测量直接得到它的准确性质和状态。而需要通过对几种参数的并行测量和相关因素（如：磁场变化、平衡状态、粒子速度分布等）的综合分析推算出来，习惯上叫“诊断”。不同的等离子体参数可以通过不同的诊断方法测量，常用的有：

　　1）电子温度Te：可通过激光汤姆逊散射、回旋辐射谱、X射线谱、离子探针、静电探针、电导测量及光谱测量等方法测量。

　　2）离子温度Ti：可通过中性离子能谱、中子产额、激光相干散射、线光谱多普勒展宽和等离子体逆磁测量等方法测量。

　　3）电子密度Ne、重粒子密度：可通过微波或激光干涉、中性粒子(离子)探针、激光散射、光谱测量（包括真空紫外和软X射线能谱）、静电探针、质谱测量和激光共振散射等方法测量。

　　4）等离子体电流Jp分布：可通过激光散射谱的磁调制、微波或激光法拉第旋转效应、波偏振方向的变化、塞曼效应（配合离子探针）、重离子或中性粒子探针等方法测量。

　　5）电位分布Φ（电场E）：可通过重离子探针、静电探针等方法测量。

　　6）等离子体位置、漂移和不稳定性：可通过对称磁探针、高速照相、相关磁探针、激光相干散射、微波反射和散射、相关X射线测量、离子探针、电流电压波形和电子回旋辐射等方法测量。

　　7）壁效应及能量和粒子的损失：可通过辐射卡计、激光共振散射、粒子的质谱和能谱测量、各种表面分析方法等方法测量。