Le principe de fonctionnement des chambres à fils est basé sur le fait que les particules chargées peuvent être détectées lorsqu'elles traversent un gaz. Les particules, entrant en collision avec les atomes du gaz, leur arrachent des électrons. Ce processus est appelé ionisation puisqu'en perdant un ou plusieurs électrons, ces atomes deviennent des ions chargés positivement. Par l'effet d'un champ électrique, les électrons sont attirés par l'anode et les ions, par la cathode. Le passage d'un électron sera alors enregistré sous forme d'un courant électrique.

La chambre proportionelle à multifils (MWPC) est un type de trajectographe fréquemment utilisé dans les expériences modernes. Elle est composée d'un certain nombre de fils (anodes) tendus entre deux cathodes planes. La distance entre deux fils est de l'ordre de 2 mm alors que les deux cathodes sont espacées d'environ 2 cm. Le point de passage de la particule est obtenu à l'aide de la position du fil sensibilisé par celle-ci. En positionnant plusieurs chambres les unes derrière les autres, on peut reconstruire la trajectoire d'une particule traversant le trajectographe.

La chambre à dérive est une amélioration de la MWPC. Elle utilise le fait que l'électron libre met un certain temps avant d'atteindre l'anode. En mesurant précisément ce temps, le point de passage de la particule peut être déterminé avec une grande précision. Cette technique a été utilisée par exemple pour les chambres à projection temporelle (TPC), composant du détecteur DELPHI.