霓虹灯是一种气体放电灯.在制作霓虹灯时,首先将封装有电极的细长玻璃管内的气体抽出,然后充入情性气体（氦气、氖气、氮气）或水银蒸气.这样,当霓虹灯的电极被加上高电压后,电极中的电子在电场的作用下逸出并撞击气体原子,大量的气体原子被激发和电离,从而“充满”能量.这些能量以光辐射射的形式被释放,霓虹灯就会发出光了.
霓红灯的颜色是由充入的气体种类决定的：
霓虹灯 所充气体 光的颜色
He 白（带蓝绿色）
O2 黄
Ne 红 紫 空气 桃红
Ar 红
H2O 蔷薇色
Hg 绿
H2 蔷薇色
K 黄 红
Kr 黄 绿
Na 金 黄
CO 白
Na 黄 红
CO2 灰 白