In tegenstelling tot gloeilampen en halogeenlampen heeft een neon lamp geen gloeiende gloeidraad die licht geeft. In fluorescentiebuizen worden kwikatomen aangeslagen om licht uit te stralen door botsingen met elektronen. Kwikatomen zenden daarbij echter een groot deel UV-licht uit, dat voor de mens niet zichtbaar is: te veel UV-licht kan ook de huid beschadigen, dit merk je als je te lang in de zon gaat zitten zonder zonnebrand. Daarom zijn de fluorescentielampen aan de binnenkant bekleed met een speciale lichtgevende stof. Deze fosfor fluoresceert wanneer er UV-licht op valt. De fosfor zet dus het door de kwikatomen uitgezonden UV-licht om in zichtbaar licht.

Niettemin bevatten fluorescentielampen ook een soort gloeidraad, deze dient om elektronen uit te zenden die vervolgens in het elektrische veld tussen de anode en de kathode worden versneld en met de kwikatomen in botsing komen. 

Hoe werkt de ontsteking van een neon lamp?

Bij het inschakelen van een neon sign moet – in tegenstelling tot een gloeilamp – een grotere inspanning worden geleverd: na het sluiten van de schakelaar ontsteekt de gloeilamp en warmt op. Daardoor wordt de thermische schakelaar warm en sluit het parallel aan de lamp aangesloten circuit. Nu kan er stroom lopen door de spoel en de gloeikathodes (één aan elk uiteinde van de buis). Dit verwarmt het gas rond de gloeikathodes, wat de daaropvolgende ontsteking van het vulgas in gang zet. De gesloten thermoschakelaar omzeilt echter de gloeilamp, zodat deze afkoelt en de thermoschakelaar weer opent. De stroom door de starter wordt onderbroken en veroorzaakt een spanningspiek in de ballastspoel, waardoor de lamp ontbrandt. De kwikatomen worden geïoniseerd en door de versnelde elektronen aangeslagen om licht uit te zenden.

Na ontsteking loopt er alleen stroom door het gaspad van de fluorescentielamp, het parallel geschakelde “startcircuit” is open. Een voorschakelapparaat zorgt voor de juiste lampstroom.