Neonowe światła działają poprzez doprowadzanie wysokiego napięcia do elektrod na każdym końcu uszczelnionej szklanej rurki wypełnionej niskociśnieniowym gazem neonowym. To jonizuje neon i powoduje jego świecenie.
Światło neonu powstaje w wyniku ciągłej kolizji atomów, jonów i elektronów. Atomy neonowe mają 10 elektronów: dwie orbitują wokół wewnętrznego poziomu energii i osiem okrążają zewnętrzny poziom energii. Kiedy prąd elektryczny przechodzi przez neonowe atomy, osiem zewnętrznych elektronów absorbuje tę energię i przeskakuje na wyższy poziom energii. W stanie wzbudzonym atomy są niestabilne, a elektrony szybko wracają do swoich pierwotnych poziomów energetycznych. Energia, która została zaabsorbowana, jest następnie uwalniana w postaci kolorowych cząstek światła zwanych fotonami.
Neonowe znaki to szklane rurki wygięte w litery lub kształty, a rodzaj gazu w połączeniu z kolorem szkła określa jego kolor. Różne gazy wytwarzają różne kolory. Neon emituje czerwone światło, ksenonowe promienie, takie jak południowe słońce, hel świeci na żółto, kryptonowe płuczki z bielą, a argon w połączeniu z parami rtęci emituje kolor niebieski. Gaz, taki jak świecący niebieskim światłem gaz argonowy, umieszcza się w żółtej rurce, aby wytworzyć zielone światło. Kiedy argon zostaje umieszczony w niebieskim szkle, powstaje ciemnoniebieskie światło.
Lampy fluorescencyjne są podobne do lamp neonowych, ale mają dodatkowy krok. Światła te są wypełnione niskociśnieniowymi oparami rtęci, które emitują światło ultrafioletowe po zjonizowaniu. Szkło pokryte fosforanem przyjmuje fotony ultrafioletowe i fluoryzuje światłem widzialnym.
