Quando o circuito de fonte de alimentação externa, a saída do transformador irá produzir milhares de volts ou mesmo dezenas de milhares de volts de alta tensão.
Quando esta alta tensão é aplicada aos eletrodos nas duas extremidades da lâmpada de néon, as partículas carregadas na lâmpada de néon são aceleradas no campo elétrico de alta tensão e voam para o eletrodo, que pode excitar um grande número de elétrons. Esses elétrons excitados são acelerados em um campo elétrico de alta voltagem e colidem com átomos de gás dentro da lâmpada. Quando esses elétrons colidem com a energia dos átomos de gás livres, eles ionizam os átomos de gás para formar íons positivos e elétrons. Esta é a ionização do gás. A colisão entre partículas carregadas e átomos de gás emite energia extra na forma de fótons, que completam o processo de acender uma luz de néon.
