W praktyce wyładowania te spotykane są najrzadziej. Są one również najniebezpieczniejszymi spośród trzech typów wyładowań, jako że ich obecność nie może być w żaden sposób stwierdzona przez operatora urządzeń wysokiego napięcia bez wykorzystania specjalistycznych narzędzi diagnostycznych. Rozwijające się i niekontrolowane wewnętrzne wyładowania niezupełne prowadzić mogą do nieoczekiwanych i groźnych awarii.
Charakterystyka WNZ thumb|250px|Wyładowanie niezupełne wewnątrz izolacji stałej. Podczas przeskoku miniaturowej iskry poprzez szczelinę powietrzną wewnątrz izolacji, dochodzi do przepływu małego prądu, który jest tłumiony poprzez pojemnościowy dzielnik napięcia Cx, Cy, Cz zrównoleglony pojemnością kabla Cb
Model wyładowania niezupełnego Model dielektryka zawierającego szczelinę może być przedstawiony jako pojemnościowy dzielnik napięciowy zrównoleglony pojemnością kabla (patrz rysunek obok). Kondensator Cx reprezentuje pojemność pomiędzy elementem przewodzącym V+ a górną powierzchnią szczeliny powietrznej. Kondensator Cy jest pojemnością szczeliny powietrznej, podczas gdy Cz to pojemność izolacji, gdzie jedną elektrodą jest dolna powierzchnia szczeliny, a drugą element przewodzący V-.