Un espacio de chispa es un espacio entre dos electrodos donde una chispa eléctrica puede saltar de uno a otro. Por lo general, hay un gas entre los electrodos que puede conducir electricidad una vez que se alcanza un cierto umbral de voltaje, conocido como voltaje de ruptura. Este voltaje hace que el gas se ionice y aumente drásticamente su conductividad hasta que el voltaje cae o el gas se expande y crea demasiado espacio entre los iones. Las aplicaciones comunes de la tecnología de descarga de chispas incluyen tubos de conmutación de potencia, dispositivos de protección de voltaje, arcos eléctricos móviles y bujías para un sistema de encendido.
Tras la formación de una chispa, a menudo hay luz visible y un sonido característico presente en el espacio de chispa porque la ionización del gas es a menudo abrupta. La luz emitida es causada por la fluorescencia de los electrones, que se excitan a altos niveles de energía a través del aumento de las colisiones con los iones del gas. Cuando vuelven a bajar a los niveles normales de energía, emiten fotones que crean el estallido de luz en el espacio. Si bien estos fenómenos sensoriales no son generalmente dañinos, las vías de chispas a veces pueden plantear problemas de salud cuando forman arcos continuos, ya que ionizarán el aire y formarán radicales libres de oxígeno y nitrógeno. Estas moléculas pueden dañar las plantas y los animales cercanos si el experimento se realiza en interiores, mientras que los experimentos al aire libre permiten que los gases tóxicos se disipen, reduciendo los peligros potenciales.
Muchas estufas, quemadores y motores utilizan vías de chispas para encenderse. Dado que se genera un gran grado de calor cuando se ioniza el aire en el espacio, esto facilita el uso del calor generado para encender una fuente de combustible. Las bujías aprovechan esta situación, mientras que los dispositivos de protección utilizan tecnología de descarga de chispas para evitar la ignición. Durante una subida de voltaje, la brecha de chispas se rompe y evita que la sobretensión se transmita. Esta tecnología es útil para proteger dispositivos electrónicos o líneas telefónicas durante sobrecargas de energía potencialmente dañinas, como rayos.
Las brechas de chispas también se utilizan para formar una escalera de Jacob o arco eléctrico móvil. En este dispositivo, se introduce una vía de chispa entre dos alambres en la parte inferior, los cuales están dirigidos de manera que la chispa asciende por una columna. La chispa ioniza y calienta el aire, lo que hace que se eleve hacia arriba y continúe la corriente hasta llegar al punto de ruptura donde el aire se ha vuelto demasiado caliente para llevar la corriente. Una vez rota, la chispa comienza de nuevo en la parte inferior de la columna.