Når et isolasjonsmateriale utsettes for en høy nok spenning, kan elektrisk gjennomslag inntreffe. Isolatoren blir plutselig en leder, noe som forårsaker en stor økning i strømmen gjennom den elektriske lysbuen som oppstår. Elektrisk gjennomslag oppstår når det elektriske feltet i materialet blir sterk nok til å akselerere frie ladningsbærere, altså elektroner og ioner som alltid er til stede i lave konsentrasjoner, til en høy nok hastighet til å løsrive elektroner fra atomkjernene. Dermed ioniseres atomene. Frigjorte elektroner og ioner vil i sin tur akselerert og slå løs elektroner fra andre atomer, noe som skaper flere ladningsbærere i en kjedereaksjon. Isolatoren blir dermed hurtig fylt med mobile ladningsbærere, og dens motstand synker til et lavt nivå. I et fast stoff er gjennomslagsspenningen proporsjonal med energien til båndgapet.