Når en innkommende partikkel kolliderer med et av gassmolekylene i det sensitive volumet dannes det et ionepar, dvs. ett fritt elektron og et positivt ladet ion, som da blir tiltrukket til deres respektive elektroder som følge av det elektriske feltet. Med andre ord blir det frie elektronet tiltrukket til anoden mens det positive ionet blir tiltrukket til katoden. Underveis vil det elektriske feltet i tillegg akselerere både det frie elektronet og det positive ionet. På grunn av den store massen er imidlertid hastighetsøkningen til det positive ionet betydelig mindre enn hastighetsøkningen til det frie elektronet. Dette betyr at det akselererte elektronet kan kollidere med flere gassatomer underveis mot anoden. Dette vil føre til at flere ionepar dannes i gassen. Denne prosessen kalles også . I tillegg kan de eksiterte gassatomene henfalle til grunntilstanden ved utsendelse av UV-fotoner som også kan absorberes gjennom fotoelektrisk effekt andre steder i det sensitive volumet eller i katoden. Produktet er da et fritt elektron og et positivt ladet gassatom, dvs. et ionepar. Disse UV-fotonene vil forplante seg langs hele det sensitive volumet til detektoren og føre til flere Townsend skred. Dermed er tellerens hele sensitive volum involvert i deteksjonsprosessen. Denne prosessen er også kalt som som forteller hvor mange ionepar dannes i fyllgassen per innkommende partikkel. For eksempel er multiplikasjonsfaktoren til proporsjonale tellere på ganske ubetydelig i forhold til GM-rør som har en multiplikasjonsfaktor på . Alle ladningene som er produsert i løpet av denne gassmultiplikasjonsprosessen, skal etter en viss tid (noen mikrosekunder) samles ved de respektive elektrodene. Det dannes da en viss strøm i detektoren som kan måles ved hjelp av andre eksterne elektroniske komponenter.