絕緣體中只有局部區域發生放電，而沒有貫穿施加電壓的導體之間，這種現象稱之為局部放電。局部放電可能發生在絕緣體的內部，也可能發生在表面，前者稱為內部局部放電，后者稱為表面局部放電。發生在被氣體包圍的導體附近的放電，可稱之為電暈。局部放電可能發生在導體邊上，也可能發生在絕緣體的表面或內部，發生在表面的稱為表面局部放電，發生在內部的稱為內部局部放電。

當絕緣體中局部區域的電場強度達到擊穿場強時，該區域就發生放電。在實際的絕緣系統中，絕緣體各區域承受的電場一般是不均勻的，有的是由復合材料構成的，如液體與固體、氣體與固體等復合絕緣系統。在這樣的絕緣系統中，不同材料中的電場強度不同，而且擊穿場強也不同，這就可能在某種材料中首先出現局部放電。有的絕緣系統雖然是由單一的材料做成，但由于在制造中殘留的，或在使用中絕緣老化而產生的氣泡、裂紋或其他雜質，在這些絕緣的缺陷中往往會首先發生放電。其中最常發生局部放電的是絕緣體內部或表面存在氣泡，因為氣體的介電常數總是小于液體或固體材料的介電常數，在交流電場中，電場強度是與介電常數成反比的，所以氣泡中的電場強度要比周圍介質中高得多，而氣體擊穿場強，一般都比液體或固體低得多，因而很容易在氣泡中首先出現放電，而其他介質仍然保持絕緣性能，這就形成了局部放電。

內部放電：干式互感器、電機線棒、膠紙套管以及塑料電纜等等，在制造過程中總是在不同程度上殘留氣隙，并在運行中由于熱脹冷縮，或有機高分子的老化，或高場強的作用都會使絕緣體中出現氣泡而導致局部放電。

表面局部放電：在電纜的端頭，電機線棒的出槽口等部位，由于電場集中，而且沿面放電的場強又比較低，往往就沿著介質與空氣的交界面上產生表面局部放電。

電暈：若高壓導體的周圍都是氣體，如高電壓架空線和高壓設備的高壓出線端頭，由于導體附近的電場強度達到了周圍大氣的擊穿場強，于是就在導體附近出現電暈。
    
電力電纜本體或附件絕緣材料中的瑕疵(空洞)上加的電壓超過了局部放電的起始電壓值時就會導致局部放電的發生。局部放電幅度的大小取決于所承受電壓的大小和瑕疵的大小。當局部放電發生時，空洞周圍的電荷大部分都由于電荷的重新分配而被中和。在周圍絕緣材料的電荷重新分配的過程中就導致了導體中產生了一個幅度很小、頻率很高的脈沖即局部放電信號。局放信號的幅度大小和導體中感應電荷的關系取決于局放在絕緣體中發生的位置，這使得我們只能測量到局部放電信號的視在放電量而不是其實際放電量。此外，在局放診斷中對局放信號的相角特性研究也有助于解釋測量結果。在實際離線測量的過程中可以發現空洞型局部放電大部分在電壓過零處和電源頻率場內出現最大值。
    
在離線局部放電測量中，三相電纜需單獨分次測量每相電纜，即對需測量相電纜通電，其余兩相和屏蔽層一起接地。則這種測量方法使得被測量電纜的絕緣體內電場隨著電源頻率的不同呈線性場。
    
然而，在線測量時，三相電纜仍連接在實際電網中運行。由于每相電纜都處于通電運行狀態，則電纜絕緣體中的電場呈現為隨著電源頻率旋轉的變化電場而不是離線測量時呈現出來的線性電場。因此，導體中感應的局部放電電流信號的幅度將由缺陷在電纜橫截面中的位置和所承受電壓的相角決定。此外，在線測量中跟離線測量不同的是，離線測量中只有一相電纜通電即只有一個參考電源相角，在線測量時由于三相電纜都通電則有六個參考相角存在即三相相電壓相角和三相線電壓相角。
    
由于局部放電是發生在電極間的局部空間內，放電產生的空間電荷將會在此空間內積累，從而改變這一空間內的電場，使得放電變成斷續的過程，在放電導體兩端將會出現一系列電脈沖。