霓虹燈是靠充入玻璃管內(nèi)的低壓惰性氣體，在高壓電場下冷陰極輝光放電而發(fā)光。霓虹燈的光色是由充入惰性氣體的光譜特性決定：光管型霓虹燈充入氖氣，霓虹燈發(fā)紅色光；熒光型霓虹燈充入氬氣及汞，霓虹燈發(fā)藍(lán)色、黃色等光，這兩大類霓虹燈都是靠燈管內(nèi)的工作氣體原子受激輻射發(fā)光。

霓虹燈是一種低氣壓冷陰極輝光放電燈。它的結(jié)構(gòu)和部件為正常輝光放電提供保證，其中的工作物質(zhì)為得到所需要的光色提供可能。

霓虹燈由燈管和高壓變壓器組成。燈管由玻管、電極室組成。電極室由電極、云母片（或瓷環(huán)）和電極引線組成。玻管內(nèi)充有工作氣體，玻管內(nèi)壁有的涂有熒光粉。高壓變壓器有漏磁式變壓器和電子式變壓器兩種，它是點(diǎn)燃霓虹燈管必不可少的元件。

玻管的主要作用有填充工作氣體、連結(jié)兩只電極和透射可見光線三個(gè)作用。常見的霓虹燈玻管有明管、粉管和彩管三種 [1] 。

電極是用來發(fā)射電子和收集電子及正離子的，采用耐正離子轟擊、熔點(diǎn)較高，易于發(fā)射電子的金屬制作。

當(dāng)外電源電路接通后，變壓器輸出端就會產(chǎn)生幾千伏甚至上萬伏的高壓。當(dāng)這一高壓加到霓虹燈管兩端電極上時(shí)，霓虹燈管內(nèi)的帶電粒子在高壓電場中被加速并飛向電極，能激發(fā)產(chǎn)生大量的電子。這些激發(fā)出來的電子，在高電壓電場中被加速，并與燈管內(nèi)的氣體原子發(fā)生碰撞。