在城镇中广泛使用彩色霓虹灯，烁闪的彩色灯使各类商店、舞厅和种类繁多的商品显得十分夺目，也使夜间的城镇变得更加美丽。
你用过测电笔吗？其实测电笔中的氖管就是一支简单的霓虹灯管。常见的霓虹灯主要是由灯管、装在灯管两端的电极和管内充入的气体组成的。灯管是由直径10—20毫米、长3—6米的玻璃管折成各种形状而做成的。常用的气体为少量的氖、氪、氙等惰性气体，它们就是发光物质。
当霓虹灯两端的电压达到一定数值时，气体产生电离，形成正离子和电子，它们在电场中获得足够功能，正离子轰击阴极，产生二次电子发射，这过程重复地进行，直到形成稳定的放电电流。有足够能量的电子与原子碰撞，电子将部分动能传递给原子，使它激发，被激发的原子将多余的能量以光的形式释放出来，这就是原子发光，其波长与能量成反比。由于原子的激发是有选择性的，所以不同的原子发射不同波长的彩色光。这就是霓虹灯管内的辉光放电。
霓虹灯的颜色由管内充入的气体和管璧颜色决定。如在透明的玻璃管内，充入氖气呈现红色；充入氦和氖气，呈粉红色；充入氖气和少量汞，呈淡蓝色；充入氪和少量汞，呈纯蓝色；充入氙气，呈鲜蓝色；充入氩气，呈蓝灰色；充入氪气，呈淡紫色。如果将玻璃管着上各种透明颜色，这样就会使霓虹灯发出各种鲜艳的彩光。如在黄色玻璃管内，充氖气，呈橘黄色；充入氦气，呈黄色；充入氖气和氩气及少量汞，呈绿色。在蓝色的玻璃管内充氖气，呈紫色等等。