Nguyên tắc hoạt động: đèn huỳnh quang hoạt động trên nguyên lý phóng điện trong hơi thủy ngân và khí trơ áp suất thấp (cỡ vài mm Hg) để phát ra chùm tia tử ngoại rồi nhờ chất huỳnh quang biến đổi chùm tia tử ngoại này thành ánh sáng để mắt ta trông thấy.
Cấu tạo: đèn huỳnh quang có cấu tạo gồm một ống thủy tinh hình trụ tròn trong có tráng một lớp bột huỳnh quang mỏng. Nhờ có lớp bột này mà đèn có thể phát ra ánh sáng màu hoặc sáng trắng. Màu của nó phụ thuộc vào chất liệu của bột tráng trong ống (Kẽm Silicad cho ánh sáng màu xanh lá cây; Cadmi Borad cho ánh sáng màu hồng; Canxi Volfat cho ánh sáng màu xanh lơ)
- Trong ống thủy tinh người ta hút hết không khí và thay vào đó là một loại khí trơ (có thể là Argon hoặc Néon) và vài giọt thủy ngân lỏng. Hai đầu của bóng đèn có hai sợi dây tóc nhỏ bằng Volfram. Bên ngoài ống có tráng một lớp Barioxyt để phát xạ điện tử khi bị đốt nóng bằng hai điện cực dẩn từ hai đầu ống vào.
- Để đèn huỳnh quang hoạt động được cần có hai thiết bị khác là trấn lưu và Stacte (con chuột).