Đèn neon sử dụng các ống thủy tinh chứa đầy khí áp suất thấp phát sáng dưới điện áp cao. Người làm biển hiệu định hình một hoặc nhiều ống như mong muốn, thêm một lớp phủ huỳnh quang rồi lấp đầy chúng bằng các chất khí đặc biệt. Cụm này bao gồm các điện cực ở mỗi đầu của ống được nối với máy biến áp. Khi có điện, khí phát sáng trong các ống và dấu hiệu hiển thị thông báo của nó.
Đèn neon phát sáng do điện áp cao làm ion hóa chất khí áp suất thấp, do đó, chất khí này phát huỳnh quang với màu sắc dựa trên chất khí được sử dụng. Neon phát ra màu đỏ đặc trưng, màu vàng helium, màu xanh lá cây argon và màu xanh hơi thủy ngân. Kết hợp những khí này và các khí khác sẽ tạo ra nhiều màu sắc có thể có.
Nhà sản xuất bảng hiệu định hình các ống thủy tinh tạo thành các chữ cái hoặc các hình thức khác, thêm các lớp phủ huỳnh quang như mong muốn và sau đó kết nối các điện cực với mỗi ống. Sau đó, cụm lắp ráp được kết nối với một ống góp, có cả bơm chân không và khí mong muốn. Người tạo dấu hiệu loại bỏ không khí trước và sau đó đưa vào khí mong muốn ở áp suất rất thấp. Cuối cùng, người làm biển niêm phong cụm kính sau đó gắn nó cùng với máy biến áp, cáp kết nối và công tắc.
Đèn neon phát sáng ổn định khi sử dụng hiệu điện thế không đổi. Việc bật và tắt điện áp tạo ra sự nhấp nháy cổ điển được thấy trên nhiều biển báo. Sự kết hợp của ống, máy biến áp và công tắc tạo ra hiệu ứng hoạt hình được thấy trên các biển hiệu cổ điển như? Vegas Vic? ở Las Vegas, Nev.
Mặc dù đèn neon sáng và có vẻ hiện đại, nhưng Đại học Bang Arizona chỉ ra rằng công nghệ tạo ra những chiếc đèn này thực sự được phát triển vào năm 1910.
