这是在电源电压较高，足以击穿气体,但电源功率不够大，不能维持持续放电时产生的一种放电。它仍然是一种自持放电，但瞬即熄灭，待电源电压恢复后，又重新放电。放电时电极间有丝状火花跳过电极空间，其路程则是随机的。自然界中的雷电，是一种大范围的火花放电，但在火花放电之前大多先出现电晕放电。 火花放电的过程比汤生放电还要迅速。关于这种放电的理论，较为成功的是条带理论。这种理论认为：在强电场作用下，由外界催离素所产生的某一个电子，向阳极运动时将引起强烈的电离及激发，并形成电子繁流。这种单个电子形成的搜简繁流称为负条带。形成负条带的同时，出现强烈的短波辐射，在空间引起光电离；光电世芹裤离产生的首纳光电子，又能发展成一些较小的负条带。当条带较多时，便汇成一个强大的负条带，迅速向阳极飞去。详细的分析表明，还存在从阳极飞往阴极的条带，即正条带。正负条带造成两电极间的导电通路，使强大的电流脉冲得以通过气体，这就是火花放电的着火。
火花放电使电极材料受到严重的烧蚀，利用这一现象制成的电火花加工设备，能对金属进行切割、抛光等加工。火花放电时，不仅击穿气体，还能击穿其通路上的薄片绝缘材料，电火花打孔的加工技术就是利用这一现象的。依据火花放电现象制成的触发管和火花放电器，常用于脉冲调制电路中。
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