Rekombinációs sugárzás - a rekombinációs folyamat eredményeként kibocsátott sugárzás - az áthaladó elektron ion általi befogása és az elektron átmenete kötött állapotba. Ebben az esetben a szabad elektron mozgási energiájának és kötési energiájának [1] összegével megegyező energia megy át sugárzásba . Hidrogénplazma esetében a rekombinációs sugárzás egységnyi térfogatra jutó teljesítményét ( ) a [2] képlet adja meg :
Közeli hőmérsékletig a rekombinációs sugárzás az elektronok lassulása miatt meghaladja a bremsstrahlungot . Magasabb hőmérsékleten a bremsstrahlung dominál. Nagy töltésű plazmaionok esetén a rekombinációs sugárzás megközelítőleg az iontöltés negyedik hatványával arányosan növekszik [2] .