托卡馬克裝置運行過程中，等離子體的性質(zhì)和狀態(tài)及其他各種表征等離子體性質(zhì)和狀態(tài)的物理量的測定是托卡馬克實驗研究的首要問題。等離子體狀態(tài)和行為復(fù)雜多變，不能從單一測量直接得到它的準(zhǔn)確性質(zhì)和狀態(tài)。而需要通過對幾種參數(shù)的并行測量和相關(guān)因素（如：磁場變化、平衡狀態(tài)、粒子速度分布等）的綜合分析推算出來，習(xí)慣上叫“診斷”。不同的等離子體參數(shù)可以通過不同的診斷方法測量，常用的有：

　　1）電子溫度Te：可通過激光湯姆遜散射、回旋輻射譜、X射線譜、離子探針、靜電探針、電導(dǎo)測量及光譜測量等方法測量。

　　2）離子溫度Ti：可通過中性離子能譜、中子產(chǎn)額、激光相干散射、線光譜多普勒展寬和等離子體逆磁測量等方法測量。

　　3）電子密度Ne、重粒子密度：可通過微波或激光干涉、中性粒子(離子)探針、激光散射、光譜測量（包括真空紫外和軟X射線能譜）、靜電探針、質(zhì)譜測量和激光共振散射等方法測量。

　　4）等離子體電流Jp分布：可通過激光散射譜的磁調(diào)制、微波或激光法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)、波偏振方向的變化、塞曼效應(yīng)（配合離子探針）、重離子或中性粒子探針等方法測量。

　　5）電位分布Φ（電場E）：可通過重離子探針、靜電探針等方法測量。

　　6）等離子體位置、漂移和不穩(wěn)定性：可通過對稱磁探針、高速照相、相關(guān)磁探針、激光相干散射、微波反射和散射、相關(guān)X射線測量、離子探針、電流電壓波形和電子回旋輻射等方法測量。

　　7）壁效應(yīng)及能量和粒子的損失：可通過輻射卡計、激光共振散射、粒子的質(zhì)譜和能譜測量、各種表面分析方法等方法測量。