熒光管內充滿了低壓氬氣或氬氖混合氣體及水銀蒸氣,而在玻璃熒光管的內側表面,則涂上一層磷質熒光漆,在燈管的兩端設有由鎢制成的燈絲線圈。當電源接通后,首先電流通過燈絲加熱并釋放出電子,電子會把管內氣體變成等離子(plasma),并令管內電流加大,當兩組燈絲間的電壓超過一定值之后燈管開始產生放電, 使水銀蒸氣發(fā)放出253.7nm 及185nm波長的紫外線,熒光管內側表面的磷質熒光漆會吸收紫外線,并釋放出較長波長的可見光。發(fā)出的光線顏色由磷質成份的比例控制,而玻璃管則避免有害的紫外線及其他有害物質如水銀泄漏出來。
熒光管的放電電流與導通電阻之間存在一個正反饋關系:當更多電流流進熒光管后使得更多氣體被離子化,使得管內的導通電阻不斷降低,如此便會令更多電流入熒光管內。如果將熒光管直接接到固定電壓的電源,熒光管將會因電流不斷上升而很快被燒毀,因此需要以一個輔助電路控制進入熒光管的電流在一固定水平,而這個電流控制電路通常被稱為鎮(zhèn)流器。鎮(zhèn)流器實際上是一個電感,當導通電阻降到很低的時候,鎮(zhèn)流器固定的感抗和銅耗使導通電流近似于定值,開始穩(wěn)定工作。鎮(zhèn)流器分為電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器,其中電感鎮(zhèn)流器需搭配一個稱為啟輝器(Starter,俗稱“士達他”)的小元件才能使燈絲間的壓差達到使熒光管足以放電的程度, 而電子式鎮(zhèn)流器則不需要啟輝器,因為啟動工作已被包含在鎮(zhèn)流器內。