霓虹灯是靠充入玻璃管内的低压惰性气体，在高压电场下冷阴极辉光放电而发光。光管型霓虹灯充入氖气，霓虹灯发红色光，充入氩可以使它发出浅蓝色的光，充入氦可以叫它发出淡红色的光，汞蒸气能使它发出紫色的光；荧光型霓虹灯充入氩气及汞，霓虹灯发蓝色、黄色等光。这两大类霓虹灯都是靠灯管内的工作气体原子受激辐射发光。氦气：粉红色；氖气：红色，用于航空，航海作指示灯；氩气: 紫蓝色；氪气：充满氪气，可增加10%的光通量输出；氙气：强光，用于大型公共场所（广场，体育馆，机场等）的照明。
霓虹灯要产生不同颜色的光，就要用许多不同颜色的灯管或向霓虹灯管内装入不同的气体，而非将这些惰性气体混在一起。霓虹灯画面由常亮的灯管及动态发光的扫描管组成，可设置为跳动式扫描，渐变式扫描、混色变色七种颜色扫描。扫描管由装有微电脑芯片编程的扫描机控制，扫描管按编好的程序亮或灭，组成一副副流动的画面。
