HID 氙氣燈的工作原理是這樣的。

它內部充有常溫下 9Kg/cm2 的高純氙氣，還加入了微量特定比例的金屬鹵化物，比如碘化鈉、碘化鉀等。在瞬間高電壓下拉弧啟動，被加速的電子碰撞燈內汽化且處于等離子態的金屬離子，使其能級躍遷。

當激化態的離子外層電子馳豫回到低能級穩定態時，就發出該物質的特征光譜，像鈉、鉀、銫等原子光譜。通過改變金屬或金屬鹵化物的配方和燈內總氣壓，色溫能在 2000K—10000K 之間變化。

接通電源后，通過變壓器，能在瞬間內將 12V 電源升至 2 萬伏以上的高壓脈沖電壓，激活氙氣燈泡中的氙氣在電弧中產生 6000K--10000K 色溫度的強勁光芒，顏色呈晶鉆白中略帶紫藍。

其發光原理是通過啟動器和電子鎮流器，在兩個電極之間形成電弧并發光。氙氣燈沒有鹵素燈的燈絲，是靠氣體電離來發光的。

它主要由燈泡、啟動器、穩壓器、水平調整裝置和清洗裝置等組成。

氙氣燈的型號按燈泡分，一般有 900 系列、H 系列和 D 系列。

HID 氙氣燈相比傳統氣體放電燈，光效高、能耗低，電離電勢較低，放電時電離附近的電壓較小，能有效延長電極的壽命。而且能提供類似于太陽自然光的七色全光譜，光源質量接近太陽光，顯色指數高，舒適度好，因此在汽車大燈、公路照明等領域應用廣泛。