氫閘流管由陰極、陽極、柵極和儲氫元件組成。它以低壓氫氣為工作介質，通電時通過等離子體形成內部導電介質。它是壹種可控點火的離子開關真空裝置。
【氫thratron】由陽極、陰極、柵極(壹個或幾個柵極，至少控制柵極，可選預點火柵極以提高點火穩定性，或分壓柵極以提高工作電壓)、貯氫器(壽命較長者內置，可補充工作壽命中的氫損失)等組成。所有電極用絕緣外殼密封，低壓氫氣(氘氣)作為工作和滅弧絕緣介質。它是離子開關管的壹個分支，向柵極施加觸發脈沖(正極性)，陰極發射的電子在柵極陰極電場的加速下在陰極-柵極間隙中引起雪崩擊穿，電離氫分子產生等離子體。當放電電流達到壹定水平時，等離子體中的快電子會穿過柵極進入陽極-柵極空間，在柵極陰極電場的加速下，陽極-柵極間隙會發生雪崩擊穿，從而在陽極柵極空間產生等離子體。陽極和柵極之間的間隙被擊穿導通，由於電流以閘流管的陽極-柵極-陰極空間中的等離子體中的電子流為載體通過閉合回路，外部電路輸出脈沖電流。當儲能元件(通常是由LC元件組成的人造導線)放電結束時，流過閘流管的電流值減小到零，管內等離子體電離，陽極-柵極空間恢復到絕緣狀態，為下壹次放電系統做準備。由於等離子體具有內電場為零的特性，氫閘流管開啟時的壓降相對較小，是壹種具有正啟動特性的脈沖電真空器件。它具有工作電壓高、脈沖電流大、觸發電壓低、脈寬窄、電流上升快、點火穩定等特點，廣泛應用於國防、醫療、高能激光、科研等領域或場合。
柵極gnd閘流管是普通閘流管的改進產品。工作時，柵極接地，觸發脈沖(負極性)施加於陰極，陰極與柵極之間的間隙產生雪崩擊穿形成等離子體。等離子體中的快速電子穿過柵極到達陽極柵極空間，在陽極柵極電場的加速下，引起陽極柵極空間的雪崩擊穿。同時，電子離子在電場的作用下轟擊陽極和柵極表面，導致表面蒸發產生金屬蒸汽，從而產生以電離的金屬蒸汽為主體的真空電弧，從而使外電路通過閘流管形成閉合回路。由於放電電流不依賴於陰極的發射電流，可以傳導比普通閘流管大十倍的電流，具有前沿電流上升率高、內阻低的特點。