日光燈的整體電路如圖1所示。其工作原理是：當開關接通的時候，電源電壓立即通過鎮流器和燈管燈絲加到啟輝器的兩極。 220 伏的電壓立即使啟輝器的惰性氣體電離，產生輝光放電。輝光放電的熱量使雙金屬片受熱膨脹，兩極接觸。電流通過鎮流器、啟輝器觸極和兩端燈絲構成通路。燈絲很快被電流加熱，發射出大量電子。這時，由于啟輝器兩極閉合，兩極間電壓為零，輝光放電消失，管內溫度降低；雙金屬片自動復位，兩極斷開。在兩極斷開的瞬間，電路電流突然切斷，鎮流器產生很大的自感電動勢，與電源電壓疊加后作用于管兩端。燈絲受熱時發射出來的大量電子，在燈管兩端高電壓作用下，以極大的速度由低電勢端向高電勢端運動。在加速運動的過程中，碰撞管內氬氣分子，使之迅速電離。氬氣電離生熱，熱量使水銀產生蒸氣，隨之水銀蒸氣也被電離，并發出強烈的紫外線。在紫外線的激發下，管壁內的熒光粉發出近乎白色的可見光。
圖1 預熱式日光燈接線圖
日光燈正常發光后。由于交流電不斷通過鎮流器的線圈，線圈中產生自感電動勢，自感電動勢阻礙線圈中的電流變化，這時鎮流器起降壓限流的作用，使電流穩定在燈管的額定電流范圍內，燈管兩端電壓也穩定在額定工作電壓范圍內。由于這個電壓低于啟輝器的電離電壓，所以并聯在兩端的啟輝器也就不再起作用了。
