Газоразрядными называют электровакуумные приборы, баллоны которых заполнены газами или парами. В качестве наполнителей используют пары ртути, инертные газы, водород, а иногда — водород в смеси с парами воды. Давление наполнителя лежит в пределах от 10~' до 104 Па.В разреженном газе, которым заполнен прибор, всегда присутствует небольшое количество электронов и ионов. Под действием электрического поля анод—катод отрицательно заряженные электроны устремляются к аноду, а положительно заряженные ионы — к катоду. При этом во внешней цепи прибора появляется электрический ток, т. е. происходит темповой разряд —участок 0а на вольт-амперной характеристике самостоятельного газового разряда. Электроны на пути к аноду многократно сталкиваются с атомами газа, которые в результате такого взаимодействия возбуждаются или ионизируются. При возбуждении энергия свободного электрона, поглощенная атомом газа, расходуется на переход одного из валенных электронов на более высокий энергетический уровень. Через интервал времени порядка 10~8 с этот электрон возвращается на прежний энергетический уровень, а атом газа излучает квант энергии. При ионизации энергия, сообщенная атому газа свободным электроном, настолько велика, что происходит генерация электронно-ионной пары.