જ્યારે બાહ્ય પાવર સર્કિટ કનેક્ટ થાય છે, ત્યારે ટ્રાન્સફોર્મર આઉટપુટ કેટલાંક હજાર અથવા તો હજારો વોલ્ટનું ઊંચું વોલ્ટેજ જનરેટ કરે છે. જ્યારે આ ઉચ્ચ વોલ્ટેજ નિયોન ટ્યુબના બંને છેડે ઇલેક્ટ્રોડ્સ પર લાગુ થાય છે, ત્યારે ટ્યુબની અંદરના ચાર્જ થયેલા કણો ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડમાં ઝડપી બને છે અને ઇલેક્ટ્રોડ્સ તરફ ઉડે છે, મોટી સંખ્યામાં ઇલેક્ટ્રોન ઉત્પન્ન કરે છે. આ ઉત્તેજિત ઇલેક્ટ્રોન ઉચ્ચ-વોલ્ટેજ ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડમાં પ્રવેગિત થાય છે અને ટ્યુબની અંદર ગેસના અણુઓ સાથે અથડાય છે.
જ્યારે મુક્ત ગેસ અણુઓ સાથે અથડાતા આ ઇલેક્ટ્રોનની ઊર્જા પૂરતી મોટી હોય છે, ત્યારે ગેસના અણુઓ હકારાત્મક આયનો અને ઇલેક્ટ્રોનમાં આયનીકરણ થાય છે; આ ગેસ આયનીકરણની ઘટના છે. ચાર્જ થયેલા કણો અને ગેસ પરમાણુઓ વચ્ચેની અથડામણમાંથી વધારાની ઉર્જા ફોટોનના સ્વરૂપમાં ઉત્સર્જિત થાય છે, આમ ટ્યુબને પ્રકાશિત કરતી નિયોન પ્રકાશની સમગ્ર પ્રક્રિયાને પૂર્ણ કરે છે.
