波形是描绘瞬间电压值变化的图形，不同的波头标志着不同瞬间值升高/降低的速率。一般而言，速率的快慢直接影响间隙内空气的游离程度，最终决定了空气放电电压数值的高低。
空气间隙的放电特性可用“U”形全伏秒曲线（见图1-7，试验电极为棒-板型）描绘：1、雷电波的波头最短（1.5μs），位于U形曲线的首段，其上升速率最快，作用时间也最短，故雷电波下的放电电压数值最高。2、操作波的波头范围为120～500μs，位于U形曲线的低谷内，在临界波头（250μs）时的放电电压最低。3、工频正弦波的波头最长（5000μs），位于U形曲线的尾端，它的放电电压高于操作波而低于雷电波。
例如，3m长度的棒-板电极在雷电波下的放电电压为1640kV（幅值），在工频正弦波下的放电电压为1250kV（幅值），而在临界波头（250μs、2500μs）操作波下的放电电压只有850kV（幅值）。
另有资料表明，在4m绝缘子串附近的空气间隙上，如果施加正极性直流电压并叠加正极性操作波（习惯表达为“DS SI”，见图1-8），空气的放电电压值将比单纯操作波的放电电压下降10～15。