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，便產生輝光放電。在電場作用下，電子在飛向陽極的途中，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。正離子從電場獲得動能。如果正離子的動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，就可以將原子從晶格中濺射出來，所以空心陰極燈具有將原子濺射出來的作用。

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

　　空心陰極燈注意事項：

　　1、該燈在使用時，電流不能過高，否則燈管易損壞。

　　2、燈窗切勿損傷和沾污，否則影響透光率。

　　3、為延長燈的壽命，每隔一定時間在額定工作電流下點燃30分種。

　　4、低熔點燈在使用時不能有較大的震動，使用完畢后必須待燈管冷卻后才能移動，以防陰極燈內元素倒出。

　　5、該燈配有標準的八腳四針燈座，按通用接線方法，陰極接“1”腳插針，陰極接“3”腳插針。

　　空心陰極燈有單元素燈、多元素燈、高性能燈和多陰極燈。常用的空心陰極燈由一個鎢(W)棒陽極和含金屬元素或其合金的空心圓柱杯陰極組成。

　　兩極之間充滿低壓的惰性氣體(Ne或Ar氣)，密封在一種特性玻璃筒里，應用輝光放電和陰極濺射原理將HCL點亮。充Ne氣的HCL呈橘紅色，充Ar氣的HCL呈淺藍色。

　　單元素燈陰極由一種金屬元素或其合金構成。多元素燈陰極由2～7種金屬元素合金或混合物構成;優點是可以在不換燈情況下連續測定多種元素，縮短預熱時間和換燈的麻煩;缺點：比單元素發射強度弱，有些元素搭配不當會造成相互影響，并可能降低壽命。

　　多陰極燈由一個陽極放置中間位置，其周圍放置6種金屬元素6個陰極。其原理與單元素(HCL)相同，其價格昂貴。