一個電子在電場中出現時，就向電壓正區域產生加速度，此加速過程一直持續到此電子與一個原子、其他電子或顆粒碰撞為止，而與原子碰撞比與其他電子或顆粒更為經常。當一個電子與氣體的一個原子或分子碰撞時，電子可能被彈回而無能量變化，且繼續被電場加速。但是如果電子具有足夠能量，則與分子碰撞時，就可能從分子上撞出一個電子，這樣就產生了第二個自由電子，此電子和剩下的正離子也被電場加速。現在就有了兩個自由電子，它們被加速直到每個電子與氣體分子碰撞時產生另外一個自由電子為止，于是在這點就產生了四個自由電子。這個過程進行的很迅速，直到每個原來的自由電子都產生數千個自由電子為止。在這個過程中，每個自由電子的形成，都相應產生一個正離子。