Электроны, вылетающие с электрода лампы, сталкиваются с атомом паров ртути, возбуждая один из электронов его внешней оболочки. Возбужденный электрон быстро возвращается на свой прежний энергетический уровень. В результате атом излучает ультрафиолетовый свет, который поглощается кристаллом люминофора, покрывающего внутреннюю поверхность трубки. Кристаллы переизлучают свет в видимой области спектра.