يتم تحقيق مبدأ انبعاث الضوء لجميع المصابيح المتوهجة باستخدام مبدأ تسخين وإشعاع الكائن. أبسط المصباح المتوهج هو توصيل تيار كافٍ للخيوط ، وسوف ينبعث من الفتيل الضوء عندما يسخن إلى حالة التوهج ، ولكن هذا النوع من التوهج سيكون عمر المصباح قصيرًا جدًا.
يتمثل الاختلاف الأكبر بين مصابيح الهالوجين والمصابيح المتوهجة الأخرى في أن الغلاف الزجاجي لمصباح الهالوجين مملوء ببعض غاز الهالوجين (عادةً اليود أو البروم) ، ومبدأ عمله هو: عند تسخين الفتيل ، تتبخر ذرات التنغستن للخلف. يتحرك جدار الأنبوب الزجاجي في الاتجاه. عندما يقترب من جدار الأنبوب الزجاجي ، يتم تبريد بخار التنجستن إلى حوالي 800 درجة مئوية ويتحد مع ذرات الهالوجين لتكوين هاليد التنجستن (يوديد التنجستن أو بروميد التنجستن). يستمر هاليد التنجستن في التحرك إلى مركز الأنبوب الزجاجي ، ثم يعود إلى الفتيل المؤكسد. نظرًا لأن هاليد التنجستن مركب غير مستقر للغاية ، فسوف يتحلل إلى بخار هالوجين والتنغستن مرة أخرى عند تسخينه ، بحيث يكون التنجستن في الفتيل مرة أخرى. ترسب في الأعلى لتعويض الجزء المتبخر. من خلال عملية دورة التجديد هذه ، لا يتم تمديد عمر خدمة الفتيل بشكل كبير فقط (حوالي 4 مرات من المصابيح المتوهجة) ، ولكن أيضًا لأن الفتيل يمكن أن يعمل عند درجة حرارة أعلى ، وسطوع أعلى ، ودرجة حرارة لون أعلى وكفاءة إضاءة أعلى.