荧光灯，也称为低压汞灯，其发光原理基于低气压下的汞蒸气在电流的作用下辐射紫外线，进而激发荧光粉发出可见光。这种灯具因此被归类为低气压弧光放电光源。

在荧光灯内部，通常设有两个灯丝，它们表面涂有电子发射材料——三元碳酸盐，包括碳酸钡、碳酸锶和碳酸钙，这有助于电子的发射。当交流电压施加于灯丝时，它们会交替地充当阴极和阳极。

荧光灯管的内壁涂有特定的荧光粉，而管内则充满了大约400到500帕的氩气和少量的汞。通电后，汞会蒸发成0.8帕的汞蒸气。在电场的作用下，汞原子从激发态跃迁回基态时，会辐射出紫外线，其中波长为253.7纳米和185纳米的紫外线最为显著（主峰值波长约为253.7纳米，占全部辐射能的70%至80%；次峰值波长约为185纳米，占10%）。

荧光粉吸收这些紫外线后，会发出可见光。不同的荧光粉会导致不同的光线颜色，使得荧光灯能够呈现出白色以及其他彩色。

荧光灯之所以能效高，是因为其消耗的电能大部分用于产生紫外线，而非热能。因此，荧光灯在能效上远远超过白炽灯和卤钨灯，是目前市场上最为节能的电光源之一。