หลอดไฟฟ้าซึ่งภายในบรรจุแก๊สนีออนความดันต่ำและมีขั้วไฟฟ้า 2 ขั้วที่ให้อิเล็กตรอนได้อย่างอิสระ เมื่อผ่านกระแสไฟฟ้าเข้าไปในหลอด อิเล็กตรอนจะถูกปล่อยออกมาจากขั้วไฟฟ้าและไปทำให้อะตอมของแก๊สนีออนรอบ ๆ ขั้วแคโทดเปล่งแสงสีแดงออกมา