物理過程
輻射粒子通過氣體通常，氣體的原子或分子都是不帶電的。當α射線β射線通過物質時，這些粒子所帶電荷與氣體分子中的核外電子間將產生庫侖作用力(吸引或排斥)，當氣體分子與帶電粒子距離很近時，相互作用很強，以致有可能使氣體分子的一個核外電子被拉出來，離開原來的分子而獨立運動，原來是中性的氣體分子成為一個帶負電的電子和一個帶正電的正離子，這種現象叫做氣體的電離。因為輻射粒子射入氣體後將前進一段路程，在它經過的途徑上將會發生一系列的電離現象，產生了很多電子-正離子對，直到輻射粒子能量逐漸消耗到低於氣體分子的電離電位時，電離作用才告結束。圖2.30示意地繪出了輻射粒子通過氣體時產生的一些物理過程：形成電子和正離子(以及負離子)；原子或分子被激發，退激時可能發生閃爍現象；輻射粒子被散射，改變運動方向等。被電離出來的電子與其他中性分子碰撞時可能和中性分子結合，成為負離子，但這種機會是相當少的，因此氣體電離後主要是產生電子與正離子。
電離劑
一般情況下氣體是不導電的。如放在空氣中的用絕緣架支著的帶電體，電荷消失得很慢；拉開電路上的閘刀開關，電路就中斷了電流，這些都說明空氣是不導電的。
氣體之所以能夠導電，是因為在某些外加條件下，它發生了電離。所以它就變成了導體。
使氣體電離的一切外加因素都叫做電離劑。
如果氣體中存在著一定的強電場，則氣體中的離子(正常情況下，氣體中也有極少量的離子存在。)在電場力的作用下，動能不斷加大，這些離子與其他質點碰撞而產生新的離子，新離子又與其他中性分子碰撞，同樣又能產生新離子，因此使離子的數目急劇的增加，氣體就變成了導體。這種使氣體電離的過程叫做碰撞電離。
在電離劑的作用下，氣體分子失去電子而變成正離子。自由電子又和一個或幾個中性的分子結合成負離子。這樣電離了的氣體中，就存在著正負離子和電子三種自由電荷。
當電離劑去掉時，這三種自由電荷就要相互中和而成為不導電的中性分子，所以氣體導電是暫時性的。
常見電離形式
氣體電離常見的形式有：碰撞電離、光電離、熱電離以及電極表面發射。供給電子逸出金屬電極表面所需能量的方法有：加熱陰極的熱電子發射，具有高能量質點碰撞引起的二次電子發射，用短波長射線照射陰極表面的光電子輻射以及由強電場引起的自由電子發射。總之，氣體放電中電極表面電子發射的發生主要由正離子碰撞陰極和短波長照射陰極引起的。
