日光灯是一种低压气体放电灯.在细长的玻璃管中充有少量氩气（或氢气）和水银蒸汽,内壁上涂有荧光粉,在灯管的两端,有灯丝（一般为钨制）.一般的220V电压无法使管内的气体导电.当开灯的瞬间,镇流器会在灯丝两端加上500到800V的高压,此时,阴极（负极）灯丝就会在高压下发射电子,击穿气体并向阳极（正极）轰击,这样,就在管内产生电流和紫外线,并且伴有高能的电子束,荧光粉在电子和紫外线的作用下,就可以产生可见光.
以上是日光灯发光的原理.由于日光灯的灯丝同样会在点燃时产生高温,并且会受到高能粒子强有力的轰击,这样会导致灯丝表面的钨原子以游离态离开灯丝,当遇到较冷的玻璃管内壁时,就凝结在上面.久而久之,就变黑了.由于日光灯的灯丝只存在于灯管两端,并且仅有1到2厘米,所以变黑的地方仅仅是灯管的两端.