荧光灯的玻璃管内壁涂布了荧光粉，灯管两端以钨丝卷绕的二重绕（Double coil）或三重绕（Triple coil）灯丝涂布电子放射物质而成为电极。为了使灯管容易开始放电以及当作缓冲气体，灯管内封入200—400Pa压力的氢气或氮、氩气的混合，同时为了发光也封入了适量的水银（作为电极上涂布的物质）。

当灯管接通电源的时候，电极上会有电流通过。灯丝的温度上升，同时涂布在灯丝上的电子放射物质的温度亦跟着上升，进而释放出大量的电子。这些电子会因为两个电极之间的电压差，被负极吸引到正极而产生管电流。当电子在管内来回移动与水银原子发生碰撞的时候，水银原子因此碰撞放出紫外线。而涂布于管壁内的荧光粉受到紫外线（253.7nm）的照射而发出可见光。

各种不同类型的荧光灯会因为壁内涂布的荧光粉的不同而产生不同的光色（如:白光、黄光、红光、蓝光、三波长太阳光……等等），而紫外线灯管内壁完全没有涂任何荧光粉，因而释放的直接就是紫外线（253.7nm）。