В отличие от ионизационных камер газоразрядные счетчики работают в режиме ударной ионизации. Сущность ее заключается в следующем. При попадании в счетчик ионизирующих излучений в нем образуются первичные электроны и положительные ионы. Электроны под действием сил электрического поля перемещаются к аноду счетчика и, приобретая кинетическую энергию, сами выбивают электроны, из атомов газовой среды. Это явление называется ударной - ионизацией. Выбитые вторичные электроны также разгоняются и вместе с первичными электронами усиливают ударную ионизацию. Таким образом, попадание в счетчик хотя бы одной частицы ионизирующих излучений вызывает образование лавины свободных электронов, благодаря чему к аноду счетчика устремляется много электронов. Явление резкого возрастания количества электронов за счет ударной ионизации называется газовым усилением. Отношение числа всех образовавшихся электронов к числу первичных электронов называется коэффициентом газового усиления. В газоразрядных счетчиках этот коэффициент может достигать 1010. Внутренний объем газоразрядных счетчиков заполнен разреженной смесью инертных газов с небольшим количеством галогенов. Инертные газы создают в корпусе газоразрядного счетчика условия для возникновения ударной ионизации, а разрежение обеспечивает быстрое приобретение электронами необходимой кинетической энергии. Галогены поглощают избыточную энергию положительных ионов и тем самым исключают образование ложных разрядов в счетчике. Счетчики с добавлением галогена называются галогенными или самогасящими. Газоразрядные счетчики намного чувствительнее ионизационных камер.