Cząstki pochodzące z przestrzeni kosmicznej (promieniowanie kosmiczne) docierają do ziemi cały czas. Są całkowicie nieszkodliwe i niewidoczne, nazywa się je również promieniowaniem naturalnym. Komory mgłowe to detektory, umożliwiające zobaczenie torów tych cząstek.
Alkohol paruje z ficu oraz dna komory, wypełniając oparami całą przestrzeń roboczą. Chłodzone dno obniża temperaturę panującą w dolnej części komory. Proces parowania alkoholu zostaje przyśpieszony przez ogrzewanie. Atmosfera komory po pewnym czasie staje się nasycona oparami alkoholu.
W trakcie dyfundowania (rozprzestrzeniania się) oparów para alkoholowa w dolnej części pojemnika zostaje schłodzona. W środowisku komory znajduje się więcej cząsteczek alkoholu, niż zostałoby uwolnionych w niższej temperaturze, dlatego atmosferę przy dnie nazywamy przesyconą. Molekuły alkoholu będą się kondensować wokół naładowanych cząsteczek przechodzących przez przesyconą parę.
Niestety, wiele cząsteczek powietrza traci lub zyskuje elektrony, przez co przestają być elektrycznie obojętne. Z tego powodu molekuły alkoholu będą się gromadzić wokół takich małych ładunków elektrycznych (jonów), tworząc mgiełkę. Podobny efekt wywołują elektrycznie naładowane drobinki kurzu. Interesują nas wyłącznie ślady pozostawiane przez materiały radioaktywne, dlatego musimy usunąć z powietrza jony i cząsteczki kurzu.
Po włączeniu baterii wysokonapięciowej blacha aluminiowa przyciąga ładunki ujemne, ponieważ sama jest dodatnio naładowana; z kolei miedziana posiada ładunek ujemny, dlatego gromadzą się wokół niej cząsteczki zawierające ładunek dodatni. Dzięki temu dno komory staje się elektrycznie obojętne. Widoczne będą jedynie ślady pozostawione przez rozpad materiałów promieniotwórczych.
Cząsteczka alfa to w rzeczywistości jądro helu. Zgodnie z teorią składa się ono z dwóch protonów i dwóch neutronów. Protony mają ładunek dodatni i nadają go całej cząsteczce. Cząsteczki te są emitowane z prędkością stanowiącą około jedną dwudziestą prędkości światła, co wystarczy do przyciągnięcia elektronów z obojętnie elektrycznych cząsteczek powietrza. Wokół tak utworzonych jonów gromadzą się molekuły alkoholu. W związku z tym jony pozostawione za przelatującą cząsteczką alfa tworzą widoczny tor jej lotu. W komorze dyfuzyjnej ślady te są szerokie i proste.
Cząsteczki beta to elektrony emitowane w wyniku przemiany neutronów w protony. Są one naładowane ujemnie i poruszają się niemal z prędkością światła. Pozostawiają cienkie, kręcone ślady, o wiele trudniej dostrzegalne niż wytwarzane przez cząsteczki alfa.
Promieniowanie gamma jest bardzo przenikliwe i pokonuje przestrzeń z prędkością światła. Promienie te pojawiają się od czasu do czasu jako punkcik ze śladami odchodzącymi we wszystkich kierunkach.
