जेव्हा बाह्य पॉवर सर्किट कनेक्ट केले जाते, तेव्हा ट्रान्सफॉर्मर आउटपुट अनेक हजार किंवा अगदी हजारो व्होल्टचे उच्च व्होल्टेज तयार करते. जेव्हा हे उच्च व्होल्टेज निऑन ट्यूबच्या दोन्ही टोकांना असलेल्या इलेक्ट्रोड्सवर लागू केले जाते, तेव्हा ट्यूबमधील चार्ज केलेले कण उच्च-व्होल्टेजच्या विद्युत क्षेत्रामध्ये प्रवेगित होतात आणि इलेक्ट्रोडच्या दिशेने उडतात, ज्यामुळे मोठ्या प्रमाणात इलेक्ट्रॉन तयार होतात. हे उत्तेजित इलेक्ट्रॉन उच्च-व्होल्टेज विद्युत क्षेत्रामध्ये प्रवेगित होतात आणि ट्यूबच्या आत असलेल्या वायूच्या अणूंशी आदळतात.
जेव्हा मुक्त वायूच्या अणूंशी टक्कर देणाऱ्या या इलेक्ट्रॉनची ऊर्जा पुरेशी मोठी असते, तेव्हा वायूचे अणू सकारात्मक आयन आणि इलेक्ट्रॉनमध्ये आयनीकृत होतात; ही गॅस आयनीकरणाची घटना आहे. चार्ज केलेले कण आणि गॅस अणू यांच्यातील टक्करांमधून अतिरिक्त ऊर्जा फोटॉनच्या रूपात उत्सर्जित होते, अशा प्रकारे ट्यूबला प्रकाशित करणार्या निऑन प्रकाशाची संपूर्ण प्रक्रिया पूर्ण करते.
