霓虹灯可分为两类：填充惰性气体的灯和填充氩汞气体并在管内壁涂有荧光粉的灯。放电过程中前者辐射原子的特征光谱；后者通过在放电过程中激发汞原子产生253.7 nm紫外光子辐射，这些紫外光子刺激荧光粉形成量子转换并发光。

仅使用填充惰性气体的灯型，惰性气体的主要功能如下：

1.参与原子的受激发射，例如充满氖的霓虹灯发射红色光谱；

2.有效维持放电过程，防止电子自由程过大，使自由电子在激发和电离过程发生之前自然消失；

3.控制电子迁移率，即控制放电管的电导率，以确定氖管中的电场强度，并使氖管的电压降；

4.有效抑制原子蒸发，改善阴极飞溅，有效延长霓虹灯寿命。

在充氩+汞的荧光管灯中，惰性气体的主要作用是：

1.提高了气体放电的电离概率和汞原子的激发概率，提高了253.7nm紫外光子汞原子的受激辐射效率。

2.测定电场电位梯度，测定灯电压降；

3、当惰性气体充入合理压力时，可以实现混合气体的喷枪效应，有利于降低灯的启动电压；

4.减少阴极喷涂的可能性，延长灯的寿命。