Quando il circuito di alimentazione esterno, l'uscita del trasformatore produrrà migliaia di volt o addirittura decine di migliaia di volt di alta tensione.
Quando questa alta tensione viene applicata agli elettrodi alle due estremità della lampada al neon, le particelle cariche nella lampada al neon vengono accelerate nel campo elettrico ad alta tensione e volano verso l'elettrodo, che può eccitare un gran numero di elettroni. Questi elettroni eccitati vengono accelerati in un campo elettrico ad alta tensione e entrano in collisione con gli atomi di gas all'interno della lampada. Quando questi elettroni entrano in collisione con l'energia degli atomi di gas liberi, ionizzano gli atomi di gas per formare ioni ed elettroni positivi. Questa è la ionizzazione del gas. La collisione tra particelle cariche e atomi di gas emette energia extra sotto forma di fotoni, che completano il processo di illuminazione di una luce al neon.
