Физический принцип работы ионного двигателя заключается в ионизации газа и его разгоне электростатическим полем. 14

Процесс происходит следующим образом: 1

1. В ионизатор подаётся топливо, которое само по себе нейтрально, но при бомбардировании высокоэнергетическими электронами ионизируется. 1 Таким образом, в камере образуется смесь из положительных ионов и отрицательных электронов. 1
2. Для «отфильтровывания» электронов в камеру выводится трубка с катодными сетками, которая притягивает к себе электроны. 1
3. Положительные ионы притягиваются к системе извлечения, состоящей из двух или трёх сеток. 1 Между сетками поддерживается большая разница электростатических потенциалов. 1
4. В результате попадания ионов между сетками, они разгоняются и выбрасываются в пространство, ускоряя корабль, согласно третьему закону Ньютона. 1
5. Электроны, пойманные в катодную трубку, выбрасываются из двигателя под небольшим углом к соплу и потоку ионов. 1 Это делается для того, чтобы корпус корабля оставался нейтрально заряженным, а также чтобы ионы, «нейтрализованные» таким образом, не притягивались обратно к кораблю. 1