白炽灯靠电流加热，使热能转换为光能，这种电能的利用形式太浪费了。有的科学家提出了新的想法。美国的黑维特默默地扎在实验里。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，黑维特发明了水银灯。这种水银灯是在真空的灯管中充入水银和少量氩气。通电后，水银蒸发，受电子激发而发光。水银灯比白炽灯亮多了，光线近似太阳光，能量利用率也较高。但是，水银灯会辐射出大量紫外线，而紫外线是对人体有害的；且水银灯光线太亮、太刺眼，因此它不能得到广泛应用。
1852年，英国物理学家斯托克期发现了一种碰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。既然紫外线比可见光的波长短，用紫外线去照射荧光物质，肯定可以得到比紫外线的波长要长得多的可见光。
1910年，法国科学家注意到莫尔在1895年做的一个实验。在这个实验中，莫尔在抽掉空气的玻璃灯管中，充入少量的二氧化碳，然后给以高压，使它放电，结果灯管发出白光。克劳特根据莫尔的实验，在抽掉空气的玻璃灯管中，分别充入氖、氩、氦等惰性气体。他发现，充入氖气，灯管会发出红橙色的光；充入氖和氩的混合气，灯管会发出蓝色的光；充入氖和水银的混合气，灯管会发出绿色的光；充入氦气，灯管会发出金黄色的光。如果在管内壁涂不同荧光物质，灯光的色彩将更丰富。
美国通用电子公司的研究人员伊曼，与其他科学家一样，从霓虹灯的亮光中，看到了光明的前途。他加快了研制的步伐。终于在1938年，突破了启动装置的设计与制作大关，制作了与水银灯性能截然不同的荧光灯。这种荧光灯是在一根玻璃管内，充进一定量的水银，管的内壁涂有荧光粉，管的两端各有一个灯丝做电极。它的工作原理是：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。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，省电。因此，它一诞生，便很快进入了一般家庭。
