二极管是只具有一个阴极与一个阳极（板极）的电子管。它是靠被灯丝加热的阴极发射电子导电的。具有单向导电性能，即阳极电位高于阴极时，阴极发射的电子在电场的作用下，向阳极运动形成电子流。而阴极电压比阳极高时，电子所受到的电场力是将电子拉回阴极的，不能产生电流，一般用于整流与检波，有真空与充气（充有惰性气体）两种电子二极管。充气二极管也可以做稳压、指示、控制之用。
充气管是管内充有气体或蒸气的电子管，又名离子管。在充气管内，电子在电极间运动时与气体原子和分子碰撞，产生电离现象，运动较慢的正离子抵消电子的负空间电荷作用，使管子具有电流大、内阻低的特点。充气管内的放电形式取决于管子结构、气体种类、气压和外电路参量。人们利用各种放电形式的不同特性制出一系列不同性能的充气管。
1856年，H.盖斯勒制出了用于装饰照明的霓虹管，这是世界上只实用的充气管。1903年发明用于整流的汞弧管，1922年制出辉光放电整流管。1929年制出闸流管。1930年制出辉光放电稳压管。1933年制出引燃管。1942年制出作为脉冲开关的触发管和氢闸流管。随后又相继研制出数码管、计数管、十进位管和等离子体显示器等。某些类型的充气管（如汞弧管、热阴极充气二极管、十进位管等）已部分地被半导体器件所取代。充气管的生产规模虽有所下降，但仍在国防和国民经济的各个领域有广泛的应用，有些管型（如氢闸流管、触发管、等离子体显示器等）仍然有所发展。
充气管包括冷阴极放电管、计数管、稳压管、十进位管、汞弧管、气体放电显示管、热阴极充气二极管和闸流管等。
热阴极充气二极管是一种非自持弧光放电管，采用镍制阳极和钍钨阴极或镍基金属的氧化物阴极。管内充入惰性气体、氢气或汞。热阴极充气二极管大多用于整流设备。当阳极正向电压高于着火电压时，引起正向击穿，在阳极和阴极间形成弧光放电，通导电流。当阳极电压变负时，管子不能反向导电，这样就完成一个周期的整流作用。
