Las luces de neón funcionan al aplicar alto voltaje a los electrodos en cada extremo de un tubo de vidrio sellado lleno de gas de neón a baja presión. Esto ioniza el neón y lo hace brillar.
La luz del gas de neón se crea por la colisión constante de átomos, iones y electrones. Los átomos de neón poseen 10 electrones: dos orbitan el nivel de energía interior y ocho orbitan el nivel de energía exterior. Cuando una corriente eléctrica pasa a través de los átomos de neón, los ocho electrones externos absorben esa energía y saltan a un nivel de energía más alto. En este estado de excitación, los átomos son inestables y los electrones pronto vuelven a caer a sus niveles de energía originales. La energía que fue absorbida se libera en forma de partículas de luz de color llamadas fotones.
Los letreros de neón son tubos de vidrio doblados en letras o formas, y el tipo de gas combinado con el color del vidrio determina su color. Diferentes gases producen diferentes colores. El neón emite luz roja, haces de xenón como el sol del mediodía, el helio brilla de amarillo, el criptón se lava de blanco y el argón combinado con el vapor de mercurio emite el azul. Un gas, como el gas argón azul brillante, se coloca en un tubo amarillo para crear luz verde. Cuando el argón se coloca en un vidrio azul, se crea una luz azul oscura.
Las luces fluorescentes son similares a las luces de neón, pero tienen un paso adicional. Estas luces están llenas de vapor de mercurio a baja presión, que emite luz ultravioleta cuando se ioniza. El vidrio recubierto de fósforo acepta los fotones ultravioletas y emite fluorescencia con luz visible.