鹵素?zé)襞菖c白熾燈的最大差異在于鹵素?zé)舻牟Ａ鈿ぶ谐溆幸恍u族元素氣體(通常是碘或溴)。它的工作原理是當(dāng)燈絲發(fā)熱時，鎢原子被蒸發(fā)，向玻璃管壁方向移動。當(dāng)接近玻璃管壁時，鎢蒸氣被冷卻到約800℃，與鹵素原子結(jié)合，形成鹵化鎢(碘化鎢或溴化鎢)。鹵化鎢由于熱流向玻璃管中央繼續(xù)移動，然后重新回到被氧化的燈絲上。由于鹵化鎢是一種不穩(wěn)定的化合物，遇熱后會重新分解成鹵素蒸氣和鎢，這樣鎢又在燈絲上沉積下來，彌補了被蒸發(fā)掉的部分。通過這種再生循環(huán)過程，燈絲的使用壽命得到了大大延長(幾乎是白熾燈的4倍)。同時，由于燈絲可以工作在更高溫度下，因此亮度、色溫和發(fā)光效率也得到了提高。

鹵素?zé)襞莸墓ぷ鳒囟缺容^高，普通玻璃外殼在這個溫度下會熔化并產(chǎn)生流動。因此，在鹵素?zé)襞葜惺褂昧巳勰⒉Ａ?英文：Fused quartz)代替普通玻璃。但是，石英玻璃不能隔斷紫外光，因此鹵素?zé)襞輹l(fā)射具有紫外光波段的不可見光。為了降低紫外線的輻射，必須對燈泡進行防護措施。此外，紫外燈也被用于治療某些皮膚疾病，或者得到在室內(nèi)獲得古銅色皮膚的效果。

基于石英玻璃的特性，如果燈泡的玻璃管壁沾染了油污(例如用手觸摸燈泡的玻璃殼)，將會影響再生循環(huán)過程，大大降低燈泡的壽命。因此，需要用酒精進行清潔。