На відміну від іонізаційних камер газорозрядні лічильники працюють в режимі ударної іонізації. Єство її полягає в наступному. При попаданні в лічильник іонізуючих випромінювань в нім утворюються первинні електрони і позитивні іони. Електрони під дією сил електричного поля переміщаються до анода лічильника і, набуваючи кінетичної енергії, самі вибивають електрони, з атомів газового середовища. Це явище називається ударною - іонізацією. Вибиті вторинні електрони також розганяються і разом з первинними електронами підсилюють ударну іонізацію. Таким чином, попадання в лічильник хоч би однієї частки іонізуючих випромінювань викликає утворення лавини вільних електронів, завдяки чому до анода лічильника спрямовується багато електронів. Явище різкого зростання кількості електронів за рахунок ударної іонізації називається газовим посиленням. Відношення числа всіх електронів, що утворилися, до первинних електронів називається коефіцієнтом газового посилення. У газорозрядних лічильниках цей коефіцієнт може досягати 1010. Внутрішній об'єм газорозрядних лічильників заповнений розрідженою сумішшю інертних газів з невеликою кількістю галогенів. Інертні гази створюють в корпусі газорозрядного лічильника умови для виникнення ударної іонізації, а розрідження забезпечує швидке придбання електронами необхідної кінетичної енергії. Галогени поглинають надлишкову енергію позитивних іонів і тим самим виключають утворення помилкових розрядів в лічильнику. Лічильники з додаванням галогену називаються галогенними або такими, що самогасящими. Газорозрядні лічильники набагато чутливіші за іонізаційні камери.