Hiện tượng phóng điện giữa 2 điện cực phát ra các tia tử ngoại ngay sau khi ta đóng điện. Những tia tử ngoại này tác dụng vào lớp bột huỳnh quang và các hợp chất có trong bóng đèn huỳnh quang làm cho đèn phát sáng. Để giúp cho hiện tượng phóng điện xảy ra, nhà sản xuất còn lắp thêm chấn lưu (tăng phô) và tắc te (chuột bàn).

Hiệu suất và tuổi thọ phát sáng của đèn huỳnh quang cao hơn nhiều so với đèn sợi đốt (đèn dây tóc). Lý do là vì đèn huỳnh quang ít toả nhiệt ra môi trường xung quanh. So với đèn sợi đốt, các loại đèn huỳnh quang sẽ có thể tiết kiệm được từ 6 đến 10 lần. Hiện nay, trên thị trường xuất hiện các loại đèn compact (tên gọi khác cho huỳnh quang thu nhỏ). Nó cũng rất giống với đèn huỳnh quang nhưng hiệu suất phát quang cao hơn và tiết kiệm điện năng hữu hiệu hơn.