指不带反馈网络时的状态下在输入功率相等的条件时，实际天线与理想的辐射单元在空间同一点处所产生的信号的功率密度之比。即一个理想的运算放大器，其开环增益应为无穷大。
大多数电压反馈(VFB)型运算放大器的开环电压增益(通常称为AVOL，有时简称AV)都很高。常见值从100000到1000000，高精度器件则为该数值的10至100倍。有些快速运算放大器的开环增益要低得多，但是几千以下的增益不适合高精度应用。此外还要注意，开环增益对温度变化并不高度稳定，同一类型的不同器件也会存在极大差异，因此，增益值必须很高。
电压反馈运算放大器采用电压输入/电压输出方式工作，其开环增益为无量纲比，所以不需要单位。但是，数值较小时，为方便起见，数据手册会以V/mV或V/μV代替V/V表示增益，电压增益也可以dB形式表示，换算关系为dB = 20×logAVOL。因此，1V/μV的开环增益相当于120 dB，以此类推。
3输出电平和输出负载的变化是导致运算放大器开环增益变化的最常见原因。开环增益中信号电平的变化会导致闭环增益传递函数的非线性，也无法在系统校准过程中去除。大多数运算放大器都有固定负载，因此负载的AVOL变化一般不重要。但是，AVOL对输出信号电平的灵敏度在负载电流较高时可能会上升。
非线性的严重程度在不同类型的器件中变化很大，数据手册中一般不会明确规定。但是通常会规定最小AVOL，选择高AVOL的运算放大器可以将增益非线性误差的发生概率降至最低。增益非线性的来源有很多，具体取决于运算放大器的设计。其中一个常见来源是热反馈(例如从热输出级反馈至输入级)。如果温度变化是非线性误差的唯一原因，减小输出负载可能会有所帮助。为了验证这一点，需要在空载条件下测量非线性，然后与负载条件下进行比较。