Wynika to z tego, że elektrony rozpędzają się tylko do prędkości potrzebnej do zjonizowania gazu, wartość tego napięcia wynosi typowo 10 do 15 V i zależy od rodzaju gazu i jego ciśnienia.
Z tego powodu konstrukcja mechaniczna gazotronów jest odmienna od diod próżniowych. Katoda to z reguły spirala z drutu grzejnego pokryta tlenkami metali alkalicznych (katoda tlenkowa), otoczona cylindrem metalowym ograniczającym utratę ciepła przez katodę, z anodą pod postacią krążka metalowego umieszczoną nad katodą.
Gazotrony mają też kilka wad, do głównych należą niewielka szybkość pracy, ograniczona czasem dejonizacji gazu, rzędu ms (milisekund), dość krótki czas pracy (kilkaset do kilku tysięcy godzin) i konieczność odpowiedniego włączania i utrzymywania bańki lampy w odpowiedniej temperaturze.