Neon ışıkları, düşük basınçlı neon gazı ile doldurulmuş kapalı bir cam tüpün her iki ucundaki elektrotlara yüksek voltaj uygulayarak çalışır. Bu, neonu iyonize eder ve parlamasına neden olur.
Neon gazının ışığı, atomların, iyonların ve elektronların sürekli çarpışmasıyla yaratılır. Neon atomları 10 elektrona sahiptir: İki iç enerji seviyesinin yörüngesinde ve sekiz dış enerji seviyesinin yörüngesinde. Bir elektrik akımı neon atomlarından geçtiğinde, sekiz dış elektron bu enerjiyi emer ve daha yüksek bir enerji seviyesine atlar. Bu heyecanlı durumda, atomlar kararsızdır ve elektronlar kısa sürede orijinal enerji seviyelerine geri döner. Emilen enerji daha sonra foton adı verilen renkli ışık parçacıkları şeklinde salınır.
Neon işaretleri harf veya şekiller halinde bükülmüş cam tüplerdir ve camın rengiyle birlikte kullanılan gaz türü renklerini belirler. Farklı gazlar farklı renkler üretir. Neon kırmızı ışık yayar, öğlen güneşi gibi xenon ışınları, helyum sarı renkte yanar, kripton beyazla yıkar ve cıva buharı ile birleşen argon maviyi yayar. Mavi parlayan argon gazı gibi bir gaz yeşil ışık oluşturmak için sarı bir tüpe konur. Argon mavi cama yerleştirildiğinde koyu mavi ışık oluşur.
Floresan lambalar neon lambalara benzer, ancak fazladan bir adıma sahiptir. Bu ışıklar, iyonize edildiklerinde ultraviyole ışık yayan düşük basınçlı cıva buharı ile doldurulur. Fosfor kaplı cam, ultraviyole fotonları ve floresanları görünür ışıkla kabul eder.
