Due fenomeni sono particolarmente importanti per comprendere il comportamento degli ioni in un gas: la diffusione in assenza di campo elettrico e la deriva in presenza di un campo elettrico.

Diffusione

In assenza di campo elettrico gli elettroni e gli ioni liberati dal passaggio della radiazione diffondono uniformemente urtando le molecole del gas e perdendo parte della loro energia.
All'energia termica, le velocità delle cariche sono descritte dalla distribuzione di Maxwell da cui si ricava la velocità media:

dove K è la costante di Boltzmann, T la temperatura assoluta e m la massa della particella.

Deriva e mobilità

In presenza di un campo elettrico gli elettroni e gli ioni liberati dalla radiazione sono accelerati lungo le linee del campo verso l'anodo e il catodo rispettivamente. Questa accelerazione è interrotta dalle collisioni con le molecole del gas che limita la velocità massima raggiunta ottenuta lungo la direzione del campo. La velocità media raggiunta è conosciuta come velocità di deriva. Paragonata alla velocità termica essa è molto più piccola.
Nella teoria cinetica è utile definire la mobilità di una carica come:

dove u è la velocità di deriva e E il campo elettrico.
In tabella sono riportati alcuni valori delle velocità di deriva relativi a gas utilizzati per il riempimento di rivelatori a gas:

Come si può facilmente notare la velocità di deriva degli elettroni in un gas è molto più alta rispetto a quella degli ioni. Per questo motivo la maggior parte dei rivelatori a gas basano il loro funzionamento sulla raccolta degli elettroni, che fornisce una risoluzione in tempo molto più elevata.
Di seguito è riportato un grafico che mostra la velocità di deriva degli elettroni in funzione del campo elettrico applicato per una miscela di Argon e Isobutano. Come si può notare al di sopra di un determinato valore di campo elettrico, specifico per ogni miscela, è possibile raggiungere una certa stabilità nel valore della velocità di deriva. È in tale regione che di solito vengono fatte lavorare le camere a drift.