Cijev za pražnjenje je predmet koji sadrži određeni raspored elektroda unutar plinske komore. Obično su ovi objekti dizajnirani unutar staklene zaštite; međutim, neki koriste keramiku ili metal obložen staklom. Djeluju primjenom napona za pokretanje gibanja čestica kroz električne vodiče. To uzrokuje ionizaciju plina unutar cijevi za pražnjenje. Konačni rezultat je osvjetljenje cijevi za ispuštanje plina.
Cijevi za pražnjenje su elektrokemijske ćelije, što znači da stvaraju elektromotornu silu, ili napon, kao i struju iz kemijske reakcije u plinu. Elektroni se oslobađaju i prihvaćaju na svakom kraju cijevi, slično kao baterija. Međutim, pražnjenje se razlikuje od baterije po tome što općenito ne djeluje kao izvor energije. Kada elektroni napuste ćeliju plina, to je poznato kao oksidacija. Međutim, kada elektroni uđu u stanicu, to je poznato kao redukcija.
Cijevi s plinskim pražnjenjem smatraju se katodama za razliku od anoda, u smislu elektrokemijskih ćelija. To znači da električna struja teče iz elektrode. Polaritet može biti pozitivan ili negativan ovisno o dizajnu ili funkciji, međutim, većina je općenito negativna. Kationi, ioni s više protona nego elektrona i time pozitivno nabijeni, privlače se na katodu. Obrnuto, anioni, ioni s više elektrona nego protona i negativno nabijeni, odmiču se. U suštini, svaka cijev za pražnjenje koja proizvodi snagu je pozitivna, a svaka koja troši energiju negativna.
Vakuumska cijev za pražnjenje poznata je kao vruća katoda. To emitira elektrone uzrokovane termoionskom emisijom, protokom elektrona ili iona uzrokovanim toplinom. U osnovi, vruća katoda koristi električnu nit za emitiranje elektrona. Primjeri uključuju elektronske topove, elektronski mikroskop i većinu fluorescentnih svjetiljki. Hladne katode, s druge strane, su cijevi za pražnjenje koje se ne zagrijavaju neovisno, ali ipak mogu emitirati svjetlost, kao što su zasloni s tekućim kristalima u televizorima i računalnim ekranima.
Jedna od najčešćih upotreba cijevi za plinsko pražnjenje je djelovanje kao električni prekidač. Ignitron, kritron i tiratron najčešći su primjeri plinova koji se koriste u ovoj tehnologiji. Oni se općenito ne koriste za pojačavanje signala, kao što bi radila normalna vakuumska cijev, već su dizajnirani da prekinu i preusmjere struju na jedan ili drugi vodič.
Zbog ionizirajućeg djelovanja cijevi za pražnjenje, jedna od najčešćih upotreba za njih je neonska svjetla. Drugi slični uređaji koriste ksenon u obliku bljeskalica koje se mogu vidjeti u kamerama i stroboskopskim svjetlima. Još jedna uobičajena upotreba cijevi za pražnjenje je u Geigerovom brojaču.