Elektrický výboj býva väčšinou sprevádzaný svetelnými a zvukovými efektmi.
Samostatný výboj prebieha odlišne v závislosti od hodnoty prúdu. Pri malej hodnote prúdu pozorujeme slabé svetielkovanie plynu; to je tlejivý elektrický výboj. Pri väčších hodnotách prúdu sa odovzdávanie energie veľkého počtu iónov dopadajúcich na elektródy prejaví rozžeravením elektród, ktoré sa tak stávajú ionizátormi (tepelné ionizácia). Teplota plynu sa prudko zvyšuje až na hodnotu 6000 K. Napätie medzi elektródami klesá. To je oblúkový výboj (elektrický oblúk).
Najintenzívnejšie výboje sú krátkodobé, ktoré prebiehajú ako iskrový výboj (elektrická iskra). Tvoria ho elektrónové a iónové lavíny v iskrových kanálikoch, v ktorých sa tlak zvyšuje na desiatky MPa a teplota na 105 K.
Ďalšou formou samostatného výboja je koróna. Vzniká v blízkosti vodičov vo vzduchu, ktoré sú pod vysokým napätím a dostatočne od seba vzdialené. Ionizácia vzduchu prebieha na miestach veľkej zmeny elektrického potenciálu (zakrivené miesta a hroty vodičov), teda v blízkosti vodiča. koróna spôsobuje veľké energetické straty.
Tlejivý elektrický výboj sa využíva pri konštrukcii tlejiviek a žiaroviek. Tlejivka má dve elektródy, ktoré majú tvar krúžka a klobúčika alebo dvoch rovnobežne vinutých špirál. Plnená je vzácnym plynom. Oblúkový výboj sa používa pri oblúkovom zváraní a v osvetľovacích výbojkách. Osvetľovacie výbojky sa používajú na pouličné osvetlenie. Veľmi rozšírené sú ortuťové a sodíkové výbojky. Energeticky výhodnejšie sú sodíkové výbojky, ktoré svietia žltým svetlom. Výbojom v parách ortuti vzniká ultrafialové žiarenie, ktoré vyvoláva svetielkovanie látok nanesených na vnútornej stene sklenej výbojky trubice. Tak svietia napr. žiarivky, ktorých svetelná účinnosť je asi 4krát väčšia v porovnaní so žiarovkami s rovnakým príkonom.
Vlastnosti iskrového výboja sa využíva napr. pri iskrovom obrábaní kovov.
Katódové žiarenie
Pri dosiahnutí tlaku asi 670 Pa sa v trubici objaví tlejivý výboj s charakteristickými znakmi.
Takmer celá trubica je zaplnená svietiacim plynom červenej farby (1) tzv. anódovým svetlom, ktoré je od modrastého katódového svetla (3) oddelené tmavým priestorom (2). V tesnej blízkosti katódy je tenká svietiaca vrstva (5) a pred ňou slabo svietiaca vrstva (4), ktorá sa kontrastne javí ako tmavá.
Výboje sa tvoria v oblasti katódy, kde je prudká zmena elektrického potenciálu. Tým sa kladné ióny veľmi urýchľujú a dopadom na katódu vyvolajú uvoľnenie elektrónov z kovu katódy. Elektróny postupujú k anóde a ionizujú molekuly zriedeného plynu, čím sa tvoria nové elektróny a kladné ióny.