一个电子在电场中出现时，就向电压正区域产生加速度，此加速过程一直持续到此电子与一个原子、其他电子或颗粒碰撞为止，而与原子碰撞比与其他电子或颗粒更为经常。当一个电子与气体的一个原子或分子碰撞时，电子可能被弹回而无能量变化，且继续被电场加速。但是如果电子具有足够能量，则与分子碰撞时，就可能从分子上撞出一个电子，这样就产生了第二个自由电子，此电子和剩下的正离子也被电场加速。现在就有了两个自由电子，它们被加速直到每个电子与气体分子碰撞时产生另外一个自由电子为止，于是在这点就产生了四个自由电子。这个过程进行的很迅速，直到每个原来的自由电子都产生数千个自由电子为止。在这个过程中，每个自由电子的形成，都相应产生一个正离子。