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 khi 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: Wđ = (mv2)/2 = |q|U