防水荧光灯在交流电压作用下，灯丝交替地作为阴极和阳极，灯管内壁涂有荧光粉。管内充有400Pa-500Pa压力的氩气和少量的汞。通电后，液态汞蒸发成压力为0.8Pa的汞蒸气。在电场作用下，汞原子不断从原始状态被激发成激发态，继而自发跃迁到基态，并辐射出波长253.7nm和185nm的紫外线（主峰值波长是253.7nm，约占全部辐射能的70-80％；次峰值波长是185nm，约占全部辐射能的10％），以释放多余的能量。
　　
　　荧光粉吸收紫外线的辐射能后发出可见光。荧光粉不同，发出的光线也不同，这就是防水荧光灯可做成白色和各种彩色的缘由。由于防水荧光灯所消耗的电能大部分用于产生紫外线，因此，机床荧光灯的发光效率远比白炽灯和卤钨灯高，是目前节能的电光源。
　　
　　防水荧光灯灯管中是压力约为0.8Pa的汞蒸汽，在电场作用下放电，在放电过程中，汞原子的价电子不断地从原始状态被激发成激发态，同时又激发态自发的返回到基态，将价电子的为能转化为电磁辐射能，并辐射初3.7nm的紫外线（另外还约有10%的85nm的短波紫外线）。载波管内壁上的荧光粉吸收353.7nm的紫外线，把它转化为可见光。
　　
　　无极荧光灯即无极灯，它取消了对传统荧光灯的灯丝和电极，利用电磁耦合的原理，使汞原子从原始状态激发成激发态，其发光原理和原统荧光灯相似，是现今型的节能光源。有寿命长、光效高、显色性好等优点。