Când circuitul de alimentare extern este conectat, ieșirea transformatorului generează o tensiune ridicată de câteva mii de volți sau chiar zeci de mii de volți.
Când această tensiune înaltă este aplicată electrozilor de la ambele capete ale tubului de neon din sticlă, particulele încărcate din interiorul tubului sunt accelerate în câmpul electric de-înaltă tensiune și zboară către electrozi, generând un număr mare de electroni.
Acești electroni excitați sunt accelerați în câmpul electric de -înaltă tensiune și se ciocnesc cu atomii de gaz din interiorul tubului. Când energia acestor electroni care se ciocnesc cu atomii de gaz liber este suficient de mare, atomii de gaz sunt ionizați în ioni pozitivi și electroni; acesta este fenomenul de ionizare a gazelor.
Excesul de energie din ciocnirile dintre particulele încărcate și atomii de gaz este emis sub formă de fotoni, completând astfel întregul proces al luminii de neon din sticlă care iluminează tubul.