把一根日光灯管举到亮处看，玻璃内壁是一层白色粉末，两头各有一小段灯丝，中间看不到任何会发光的“丝”。可一通电，整根管子就均匀亮起来，颜色也和白炽灯不同。发光的东西究竟在哪？
简短答案是：管子里充的是低压汞蒸气，并混有惰性气体；自由电子在气体中被加速，与汞原子碰撞，把汞原子激发到更高能级，汞原子回落时发射 254 nm 和 185 nm 两条紫外发射线；这些紫外光再激发玻璃内壁的荧光涂层，由涂层转换为可见光。欧盟委员会 SCENIHR 对荧光灯工作原理的描述还给出了填充压力：总压力约为大气压的 0.3%。因此，汞蒸气参与产生紫外光，荧光粉把紫外光转换为可见光。
低压汞蒸气为什么是必需的
通电后，两端灯丝被电流加热，向管内发射电子。SCENIHR 的描述是，自由电子在气体中被加速，与汞原子碰撞，把汞原子激发到更高能级；汞原子回落后发射 254 nm 和 185 nm 两条紫外发射线。这里的“必需”指的是：在这条发光链里，资料把产生这两条紫外线的碰撞对象描述为汞原子；有了紫外光，后面的荧光涂层才有东西可转换。
SCENIHR 给出的填充方式是低压汞蒸气混入惰性气体，总压力约为大气压的 0.3%。资料没有进一步说明这个压力值如何影响激发效率，也没有给出惰性气体的具体种类和比例。因此可以确认的是灯管里存在低压汞蒸气和惰性气体，以及汞原子被碰撞激发后发射紫外光；不能据此推导某种压力一定最优，或某种元素可以替代汞。
荧光粉如何把紫外光变成可见光
254 nm 和 185 nm 的紫外光对人眼几乎不可见，直接把这种灯管拿去照明没有意义。解决办法是在玻璃管内壁涂一层荧光粉。SCENIHR 的描述是，产生的紫外辐射通过激发玻璃外壳上的荧光涂层，转换为可见光。Florida State University 对荧光光源的说明也写到，普通荧光灯的玻璃管内表面涂有荧光粉，管内填充非常低压的汞蒸气。
涂层还决定灯管看起来是什么颜色。SCENIHR 指出，荧光灯的光谱发射取决于荧光粉涂层，因此可以富含蓝光，以更好地模拟日光。资料没有给出具体荧光粉配方的化学成分或颜色参数，不能据此断言某一根灯管一定偏蓝或偏黄；能确认的是，外形相同的灯管，只要涂层配方不同，光谱组成就可能不同。
启动电路和电极怎样维持放电
只把灯管接上电源并不够。SCENIHR 指出，需要专门的电子电路来启动灯管，并把电流维持在适当水平以保持稳定发光；电路负责提供高电压启动，并调节通过灯管的电流。资料把启动和维持电流分成两个任务来描述，但没有给出具体电压值，也没有指定必须使用哪种镇流器。
电极的角色同样具体。最常见的结构中，灯管两端各有一个灯丝发射器，被电流加热后发射电子，再由这些电子通过碰撞电离激发惰性气体和汞气体。也就是说，电极是电子的来源，电路负责提供启动所需的高电压，并把工作时的电流控制在能让灯管持续发光的范围里。
为什么荧光灯下的颜色看起来不同
把一件衣服从窗边拿到荧光灯下，颜色有时会显得发闷或偏色。Florida State University 给出的原因是：荧光这类光源产生一系列波长，通常集中在窄带，称为线光谱，不产生连续光谱。连续光谱把较宽的可见波段都包含进来；线光谱只在若干窄带上较强，其他波段较弱或缺失。由此可以推断，物体反射出来的光组成会与日光下不同，颜色观感也就可能改变。
这也说明，同样叫“白光”，不同荧光粉配方的灯照在同一张纸上，观感也可能不同。需要说明的是，资料没有给出具体荧光粉的化学成分、色温数值或某款灯管确切的颜色表现，所以这里只能停在“光谱由涂层决定、线光谱会改变物体颜色观感”这一层。
适用边界
以上机制来自 SCENIHR 对荧光灯原理的描述，以及 Florida State University 对荧光光源的说明，覆盖的是普通管状荧光灯的基本工作方式，不针对某一具体型号的特殊设计。资料没有给出惰性气体的具体种类和比例、荧光粉的具体配方、启动电路的具体电压值，也没有涉及汞用量、破损后的清理或回收处理，这些内容本文不做推断。能确认的分工是：汞蒸气参与产生紫外光，荧光粉把紫外光转换为可见光，电极和电路负责启动并维持放电；资料没有给出某一环失效时的具体表现，本文不据此推断故障现象。