電弧由陰極區、陽極區、弧柱區三部分組成，電弧是一種氣體放電現象，電流通過某些絕緣介質所產生的瞬間火花。電弧是一種自持氣體導電，電離氣體中的電傳導，其大多數載流子爲一次電子發射所產生的電子。觸頭金屬表面因一次電子發射，熱離子發射、場致發射或光電發射，導致電子逸出，間隙中氣體原子或分子會因電離，碰撞電離、光電離和熱電離而產生電子和離子。另外，電子或離子轟擊發射表面又會引起二次電子發射。當間隙中離子濃度足夠大時，間隙被電擊穿而發生電弧。
