Trong quá trình dẫn điện không tự lực của khí, dòng điện đạt giá trị bão hòa khi hiệu điện thế U giữa hai bản cực dương (+) và âm (-) đủ lớn để công của lực điện trường do nó sinh ra có thể đưa được toàn bộ các hạt tải điện ( ion dương, ion âm, electron) được đưa vào khối khí ( kể cả những hạt có động năng bằng không) về được các điện cực, tức là tham gia vào quá trình dẫn điện.
Gọi wđ ;là động năng của hạt khỉ tải tới được điện cực;
v là vận tốc của hạt tải khi tới được điện cực;
m là khối lương của hạt tải, q là điện tích của hạt tải.
Theo định lí động năng, dòng điện đạt giá trị bão hòa khi:
\({{\rm{w}}_d} = \dfrac{{m{v^2}}}{2} = \left| q \right|U\)