В обзоре рассматривается процесс диссоциативной рекомбинации молекулярных ионов с электронами и его роль в формировании свойств слабоионизованной плазмы инертных газов и их смесей. Приводятся данные о константах скоростей процесса и эффективности рекомбинации с образованием возбужденных атомов в различных состояниях. Обсуждаются экспериментальные методы, дающие возможность исследования процессов рекомбинации в широком диапазоне изменения температуры электронов. Анализируется конкуренция диссоциативной рекомбинации с альтернативными механизмами образования возбужденных атомов в рекомбинационно-неравновесной плазме, проявление гетероядерных ионов в кинетике возбужденных и заряженных частиц, механизмы релаксации энергии колебательного движения при столкновениях молекулярных ионов с атомами и диссоциации при столкновениях с электронами. Рассмотрены результаты экспериментов по исследованию роли неупругих атом-атомных столкновений в формировании спектра излучения плазмы с молекулярными ионами.