При подключении внешней цепи питания на выходе трансформатора генерируется высокое напряжение в несколько тысяч и даже десятков тысяч вольт. Когда это высокое напряжение подается на электроды на обоих концах неоновой трубки, заряженные частицы внутри трубки ускоряются в электрическом поле высокого-напряжения и летят к электродам, генерируя большое количество электронов. Эти возбужденные электроны ускоряются в электрическом поле высокого-напряжения и сталкиваются с атомами газа внутри трубки.
Когда энергия этих электронов, сталкивающихся со свободными атомами газа, достаточно велика, атомы газа ионизируются в положительные ионы и электроны; это явление ионизации газа. Избыточная энергия от столкновений заряженных частиц с атомами газа излучается в виде фотонов, таким образом завершая весь процесс освещения трубки неоновым светом.
