Камера Вильсона работает в циклическом режиме. 1 Полное время цикла, как правило, превосходит одну минуту. 2

Принцип работы: при движении поршня вниз пары в камере становятся перенасыщенными, то есть способными к быстрой конденсации. 1 При попадании частицы через специальное окошко внутрь камеры она создаёт ионы, которые становятся ядрами конденсации. 1 Вдоль траектории движения частицы возникает след (трек) из сконденсированных капелек, которые можно сфотографировать. 1

Время чувствительности камеры, в течение которого перенасыщение остаётся достаточным для конденсации на ионах, а сам объём приемлемо прозрачным, меняется от сотых долей секунды до нескольких секунд. 1

После этого необходимо очистить рабочий объём камеры и восстановить её чувствительность. 1 В зависимости от размеров камеры время восстановления рабочего режима варьируется от нескольких секунд до десятков минут. 2