Anahtara basıldığında tüpün içi normalde yalıtkan olduğundan akım balast, birinci flaman, starter ve ikinci flaman üzerinden geçerek kaynağın diğer ucuna döner.
Flamanlar tüpün içini ısıttıkça içerideki argon ve civa buharı atomlarının hareketleri hızlanır. Hareketler hızlandıkça çarpışmalar da artar. Hem kaynağın uyguladığı elektrik alanının (iki uç arasındaki potansiyel farktan dolayı) hem de çarpışmaların neticesinde atomların son yörünge elektronları enerji kazanırlar.
Ancak kazandıkları enerji henüz kendi atomlarını terk etmeye yeterli değildir. Bir süre sonra starterin kontakları genleşir ve kontakları açılır. Bu esnada balastta (bobin) yüksek bir gerilim oluşur. Bu potansiyel farkın elektrik alanı sonucu gaz atomları artık atomlarını terk edecek enerjiyi kazanırlar ve bazı atomların son yörünge elektronları serbest hale geçerek iletkenliği sağlarlar.
Atomların bazı elektronları, kazandıkları enerji sonucu (elektrik alanı ve çarpışmaların etkisiyle) bir üst yörüngeye sıçrarlar. Enerji kaybettiklerinde ise eski yörüngelerine dönerken artık enerjileri ile foton (ışık) yayarlar. Bu ışığı biz göremeyiz. Yayılan fotonlar tüpün iç yüzeyine serilmiş fosfor atomlarını uyarırlar.
Kazanılan enerji ile elektronların yörünge sıçraması ve eski yörüngeye dönülmesi olayı fosfor atomlarında da gerçekleşir. İşte bizim gördüğümüz ışık, yörüngelerinden sıçramış fosfor atomlarının yörüngelerine dönerken yaydıkları fotonlardan ibarettir.