כאשר מעגל החשמל החיצוני מחובר, יציאת השנאי מייצרת מתח גבוה של כמה אלפי וולט או אפילו עשרות אלפי וולט.
כאשר מתח גבוה זה מופעל על האלקטרודות בשני הקצוות של צינור הניאון הזכוכית, החלקיקים הטעונים בתוך הצינור מואצים בשדה החשמלי-המתח הגבוה ועפים לעבר האלקטרודות, ויוצרים מספר רב של אלקטרונים.
האלקטרונים הנרגשים הללו מואצים בשדה החשמלי-המתח הגבוה ומתנגשים באטומי גז בתוך הצינור. כאשר האנרגיה של אלקטרונים אלו המתנגשים עם אטומי הגז החופשיים גדולה מספיק, אטומי הגז מיוננים ליונים חיוביים ולאלקטרונים; זוהי תופעת יינון הגז.
האנרגיה העודפת מההתנגשויות בין חלקיקים טעונים ואטומי גז נפלטת בצורת פוטונים, ובכך משלימה את כל התהליך של אור הניאון מזכוכית המאיר את הצינור.