Ионные фотоэлементы наполняются инертным газом. В таких фотоэлементах возникает несамостоятельный тихий (темный) разряд. Усиление тока в них оценивается коэффициентом газового усиления, который определяется как отношение тока при разряде к величине тока насыщения:
.                                           
В результате газового усиления интегральная чувствительность ионных фотоэлементов достигает 300 мка/лм.

Вольтамперная характеристи­ка ионного фотоэлемента при
На характеристике ионного фотоэлемента при изменении на­пряжения на аноде можно выде­лить три области:
1  - режим пространственного раз­ряда:
2 - режим насыщения
3 - режим газового усиления.