自爱迪生发明了白炽灯后，人们的照明设施更便捷，更明亮了，但是科学家们也发现了白炽灯的不足之处，尤其是它使用的电能大部分都损耗了，只利用了10％~20％的电能，其余的80％～90％都转化成热能散失到了空气中。
美国科学家黑维特认为白炽灯不是唯一理想的照明光源，他开始投入新的实验。他将耐热玻璃制成灯管，抽出灯管内的空气。然后往灯管内充入各种金属和气体，反复进行比较。1902年，黑维特在真空的灯管中充入水银和惰性气体氩气。通电后，水银蒸发，受电子激发而发出强烈的光芒，水银灯诞生了。这种灯比白炽灯亮多了，近似于太阳光，而且比白炽灯节能，只是它会放射大量紫外线，紫外线对人体是有害的，而且它过于刺眼，因此并不合适普遍使用。
莫尔在1895年做过一个实验，他在抽掉空气的玻璃灯管中充入少量二氧化碳，然后给以高电压，使它放电，结果灯管发出白光。法国科学家克劳特受莫尔的启发，继续探索在真空管里注入气体的办法，他分别在真空管里充入氖、氩、氦等惰性气体。结果发现，充入氖气，灯管会发出红橙色的光；充入氖气和氩气的混合气体，灯管会发出蓝色的光；充入氖气和水银的混合气体，灯管会发出绿色的光；充入氦气，灯管会发出金黄色的光。如果在管内壁涂上不同的荧光物质，灯光的色彩就变得更加丰富，这样霓虹灯就诞生了，它虽然不适合照明，但是却受到商家的追捧。
受克劳特的影响，美国通用电气公司的研究人员伊曼在灯管中的充入物质上动起了脑筋，他认为既然水银灯会散发出紫外线，如果把紫外线消除，是不是就可以研制出更加明亮的照明光源了呢？英国物理学家斯托克斯发现了一种遇到光就能产生另一种光的荧光物质，并且经这种荧光物质转换后的光的波长远比外来光的波长要长，也就是说能够借这种荧光物质消除紫外线的产生。伊曼马上想到了荧光物质。他在一根玻璃管内，充进一定量的水银，然后在管内壁上涂满荧光粉，管的两端各制作了一个灯丝充当电极。通电后，水银蒸气放电，同时产生紫外线，紫外线激发管内壁的荧光物质而发出可见光。荧光灯就这样诞生了。
显然，荧光灯没有水银灯的弊端，它比白炽灯更亮，且电能利用率高，由于荧光的成分与日光相似，因此人们也叫它“日光灯”。