Wyładowanie jarzeniowe to stan przewodzenia, w którym wyładowanie Townsenda zostało zakończone i ma miejsce przebicie. Nazwa zjawiska pochodzi od jarzenia, którego przykładem są dobrze znane lampki neonowe. Jarzenie wykorzystywane jest w licznych urządzeniach z zimną katodą, gdzie odstęp między elektrodami jest stosunkowo mały. Jednak wszystkie dawniejsze i liczne współczesne przyrządy mają formę długiej rury. Najwięcej światła pochodzi od jarzenia dodatniego oraz jaśniejących obszarów poświaty katodowej, poświaty anodowej i jarzenia ujemnego. Rozkład potencjału wykazuje stromy wzrost napięcia blisko katody, dalej stopniowy wzrost wzdłuż jarzenia dodatniego i znów nagły wzrost napięcia blisko anody. Taki przebieg rozkładu potencjału może być wyjaśniony przez małą ruchliwość jonów dodatnich w obszarze jarzenia dodatniego. Jony te kształtują dodatni ładunek przestrzenny, który przesuwa się w kierunku katody i jest rodzajem czynnej anody sięgającej w pobliżu katody.