1931年由荷兰学者范德格拉夫发明。其工作原理如图所示。图中下部电晕电极（电压数十千伏）的直流高压源的尖端通过电晕放电所产生的正电荷喷射到移动着的绝缘皮带上，通过皮带向上传送。一部分正电荷经集电极和电阻进入球形高压电极；另一部分则聚集到对地绝缘而和集电极相联的上部皮带轮上。此带电的皮带轮可使上部电晕电极尖端发生电晕放电。所产生的负电荷喷射到绝缘皮带上，由皮带向下传送到下部电晕电极附近而被中和掉。高压电极一方面收集到电荷，同时又放掉负电荷，故其上电位将越来越高，直至足以推斥皮带上传送来的正电荷不能进入高压电极时为止。此外，它的电位还受电极电晕电压的限制，半径越大，电晕电压越高，故电极所能达到的电位还与其半径有关，例如半径1米的球最多能维持电压1.5兆伏。将整个装置放在密闭的金属外壳内，并充以压缩空气或者负电性气体（例如六氟化硫等），可以提高输出电压。发生器输出电压一般为数兆伏。

范德格拉夫起电机工作原理

发生器的主要特点是易于获得和调节输出的直流高压，输出电压脉动很小，配上相应的稳压装置后稳定度可达10^-5。但其输出电流较小，一般为数百安。它通常应用于核物理实验，其负载常为离子管或X光管。为提高输出电流，又研究了转子式静电发生器，电流可达数毫安。它不仅可用于物理方面，且可用于静电喷漆和除尘及部分高电压试验，但电压不超过750千伏。此外，还有可变电容型静电发生器，输出电压为兆伏级，而电流可高达安培级。也有人在研究将这类发生器用于空间发动机。