氣體放電燈是由氣體、金屬蒸氣或幾種氣體與金屬蒸氣的混合放電而發光的燈。 通過氣體放電將電能轉換為光的一種電光源。氣體放電的種類很多,用得較多的是輝光放電和弧光放電(見電弧放電）。輝光放電一般用于霓虹燈和指示燈。弧光放電可有很強的光輸出,照明光源都采用弧光放電。熒光燈、高壓汞燈、鈉燈和金屬鹵化物燈是應用最多的照明用氣體放電燈。

氣體放電燈放電發光的基本過程分 3個階段：
①放電燈接入工作電路后產生穩定的自持放電,由陰極發射的電子被外電場加速,電能轉化為自由電子的動能；
②快速運動的電子與氣體原子碰撞,氣體原子被激發,自由電子的動能又轉化為氣體原子的內能；
③受激氣體原子從激發態返回基態,將獲得的內能以光輻射的形式釋放出來。

上述過程重復進行,燈就持續發光。放電燈的光輻射與電流密度的大小、氣體的種類及氣壓的高低有關。一定種類的氣體原子只能輻射某些特定波長的光譜線。低氣壓時,放電燈的輻射光譜主要就是該原子的特征譜線。氣壓升高時,放電燈的輻射光譜展寬,向長波方向發展。當氣壓很高時,放電燈的輻射光譜中才有強的連續光譜成分。

氣體放電燈可分為：

1、低氣壓放電燈：熒光燈（低壓汞燈）、低壓鈉燈、無極燈

2、高強度氣體放電燈：熒光高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈、陶瓷金屬鹵化物燈

其中熒光燈是應該最廣泛、用量最大的氣體放電光源。它具有結構簡單、光效高、發光柔和、壽命長等優點。熒光燈的發光效率是白熾燈的4-5倍,壽命是白熾燈的3-8倍,是高效節能光源。

高強度氣體放電燈：由于管壁溫度而建立發光電弧,其發光管表面負載超過3W/cm2 的放電燈。如高壓汞燈、高壓鈉燈、金屬鹵化物燈等。

其中,金屬鹵化物燈是在高壓汞燈和鹵鎢燈工作原理的基礎上發展起來的新型高效光源,其基本原理是將多種金屬鹵化物的方式加入到高壓汞燈的電弧管中,使這些金屬原子像汞一樣電子、發光。充入不同的金屬鹵化物,可以制成不同特性的光源。

各種氣體放電燈都由泡殼、電極和放電氣體構成,基本結構大同小異。泡殼與電極之間是真空氣密封接,泡殼內充有放電氣體。氣體放電燈不能單獨接到電路中去,必須與觸發器、鎮流器等輔助電器一起接入電路才能啟動和穩定工作。放電燈的啟動通常要施加比電源電壓更高的電壓,有時高達幾千伏或幾萬伏以上。采用漏磁變壓器,或用啟動器可以滿足上述要求。電弧放電一般都具有負的伏-安特性,即電壓隨電流的增加而減小。如將放電燈單獨接入電網,燈泡或電路元件將被過電流毀壞。放電燈和鎮流器串聯起來使用才能穩定工作。鎮流器可以是電阻、電感或電容。通常在直流電源時用電阻鎮流、低頻交流電源時用電感鎮流,高頻時用電容鎮流。

氣體放電燈具有以下特點：
①輻射光譜具有可選擇性。通過選擇適當的發光物質,可使輻射光譜集中于所要求的波長上,也可同時使用幾種發光物質,以求獲得最佳的組合光譜。
②具有高效率,它們可以把25～30%的輸入電能轉換為光輸出。
③壽命長。使用壽命長達1萬小時或2萬小時以上。
④光輸出維持特性好,在壽命終止時仍能提供60～80%的初始光輸出。

氣體放電燈在工業、農業、醫療衛生和科學研究領域的用途極為廣泛。除作為照明光源之外,在攝影、放映、曬圖、照相復制、光刻工藝、化學合成、塑料及橡膠老化、熒光顯微鏡、光學示波器、熒光分析、紫外探傷、殺菌消毒、醫療、生物栽培、固體激光等方面都有廣泛應用。