根据电离波发展机理的不同，电离波可分为慢速电离波和快速电离波。快速电离波发展主要依靠高能电子（逃逸电子），快速电离波常用实验装置如图所示。慢速电离波的驱动电场强度较低，电离波的发展主要依靠电子漂移，电流一般在1～10安，发展速度一般在10³～10⁵米/秒。

快速电离波常用实验装置图

快速电离波放电与流注放电的基本过程都是电子碰撞电离，但产生快速电离波所需的电压上升沿更陡，这导致在快速电离波放电中产生大量高能电子，高能电子的碰撞电离、伴随的韧致辐射要比复合和光电离更迅速，这导致二次电子崩发展和流注通道能够在极短的脉冲持续时间内形成，这是流注理论等经典理论无法合理解释的。快速电离波放电理论可用于解释雷电、火花放电和大气压等离子射流等放电形式的产生机理。

快速电离波的研究可以追溯到1893年的长管（15米，直径5毫米）脉冲放电实验，实验测得快速电离波速度约为真空光速的一半。得益于20世纪脉冲功率技术和高速摄影技术的快速发展，科学家开展了大量快速电离波研究，研究主要集中在快速电离波的形成机理和波前发展速度、形状的影响因素（如电压幅值、上升沿、气压和绝缘介质管参数）等。

快速电离波能够在短时间内产生大量高能电子等活性粒子，这使得利用快速电离波放电进行燃料改性、等离子体辅助燃烧、高速流动控制和高能电子源研制成为研究热点。