Đèn huỳnh quang và đèn sợi đốt sử dụng các cơ chế khác nhau để tạo ra ánh sáng nhìn thấy được; đèn sợi đốt dựa vào ánh sáng phát ra từ một dây tóc được nung nóng, trong khi đèn huỳnh quang sử dụng ánh sáng cực tím do các hạt thủy ngân kích thích phát ra. Quá trình đằng sau ánh sáng huỳnh quang phức tạp hơn so với đèn sợi đốt. Tuy nhiên, đèn huỳnh quang là phương pháp chiếu sáng tiết kiệm năng lượng hơn đèn sợi đốt.
Sự phát sáng là sự phát ra ánh sáng của một vật thể nóng. Bóng đèn sợi đốt hoạt động bằng cách kích thích sự phát sáng của dây tóc, một dây bên trong bóng đèn. Điện đi qua dây tóc và nâng nó lên nhiệt độ cao cho đến khi nó nóng đến mức nó tạo ra ánh sáng. Bóng đèn thủy tinh bao quanh dây tóc giúp ngăn oxy ra khỏi hệ thống để ngăn dây tóc cháy hoặc bay hơi.
Đèn huỳnh quang hoàn toàn sử dụng phương pháp khác. Ống huỳnh quang chứa đầy khí hơi thủy ngân. Khi bật đèn, các dòng điện kích thích hơi thủy ngân, khiến nó phát ra tia cực tím. Tuy nhiên, vì mắt người không nhìn thấy tia cực tím nên bên trong ống huỳnh quang được phủ một lớp phosphor. Lớp phủ phosphor này chuyển đổi tia cực tím thành ánh sáng khả kiến.
Đèn huỳnh quang có hiệu suất phát sáng cao hơn đèn sợi đốt. Điều này có nghĩa là chúng chuyển đổi nhiều năng lượng đầu vào thành ánh sáng nhìn thấy (đèn sợi đốt chuyển phần lớn năng lượng điện thành nhiệt). Trong khi đèn sợi đốt chuyển đổi khoảng 5 phần trăm năng lượng đầu vào thành ánh sáng nhìn thấy, thì đèn huỳnh quang chuyển đổi khoảng 22 phần trăm.
