由于高真空状态下气体密度减少到很小的程度,电子或离子的自由程将很长,以致在间隙中不易发生碰撞电离，因此间隙的击穿电压将会很高（帕邢定律的左半支曲线）。某些设备高真空间隙的击穿场强可高达1.3MV/cm。影响真空间隙击穿过程有许多因素，如真空度、间隙距离、电极材料、电极状态、电压作用时间等。在真空放电中,电极表面过程,特别是阴极表面过程是非常重要的，许多研究工作围绕着这个问题进行，提出了各种真空击穿放电模型，如场致发射模型、微粒模型、微放电模型等。对于脉冲电压击穿的机制，看法比较一致。对于稳态电压下的真空击穿机制，P.A.恰特登认为,在间隙距离d≈10-3～10-1cm的区域，可能是场致发射引起击穿；在d≈10-1～1cm的区域,可能是微放电的击穿机制；更大的间隙， 可能是微粒击穿机制。