在空心陰極燈的兩電極施加一定的電壓，形成電場(chǎng)。燈內充有的惰性氣體，在常溫下總有少數原子電離為自由電子和正離子，在電場(chǎng)的作用下，它們分別向陽(yáng)極和陰極加速運動(dòng)，運動(dòng)過(guò)程中與其他原子碰撞，導致原子電離，放出二次電子，使電子、正離子增加，放電現象得到維持，而且，保持放電的工作電壓比起輝電壓低。

　　空心陰極燈是一種特殊形式的低壓氣體放電光源，放電集中于陰極空腔內。當在兩極之間施加200V-500V電壓時(shí)，便產(chǎn)生輝光放電。在電場(chǎng)作用下，電子在飛向陽(yáng)極的途中，與載氣原子碰撞并使之電離，放出二次電子，使電子與正離子數目增加，以維持放電。正離子從電場(chǎng)獲得動(dòng)能。如果正離子的動(dòng)能足以克服金屬陰極表面的晶格能，當其撞擊在陰極表面時(shí)，就可以將原子從晶格中濺射出來(lái)，所以空心陰極燈具有將原子濺射出來(lái)的作用。

　　陰極在受熱過(guò)程中中也要導致陰極表面元素的熱蒸發(fā)，濺射與蒸發(fā)出來(lái)的原子進(jìn)入空腔內，再與電子、原子、離子等發(fā)生第二類(lèi)碰撞而受到激發(fā)，發(fā)射出相應元素的特征的共振輻射。與此同時(shí)，空心陰極燈所發(fā)射的譜線(xiàn)中還包含了內充氣、陰極材料和雜質(zhì)元素等譜線(xiàn)。

　　空心陰極燈在使用時(shí)注意極性不能接反，為了使燈發(fā)光強度穩定，在工作電流下預熱10-30分鐘，燈長(cháng)期不用，應定期點(diǎn)燃，一般在工作電流下預熱一小時(shí)。長(cháng)期擱置，燈內有雜質(zhì)存在，可以采用反接去氣法，顛倒電極用大電流點(diǎn)燈30分鐘。因為空心陰極燈是一種特殊形式的低壓氣體放電光源，在操作時(shí)一定要按照規范進(jìn)行，避免對陰極產(chǎn)生影響。

　　HERAEUS空心陰極燈所有陰極均采用超過(guò)99.99%高純度材料，以提高光譜線(xiàn)的強度和穩定性，降低噪音，以達到*的分析靈敏度；同時(shí)，選用的光線(xiàn)窗口材料，又確保陰極元素主要光譜線(xiàn)的傳輸效果達到狀態(tài)。