La lámpara de plasma que conocemos fue inventada por Bill Parker, a partir de los trabajos llevados a cabo en 1894 por el físico Nikola Tesla, que experimentó con corrientes de alta frecuencia en tubos de cristal. Una lámpara de este tipo es, por lo general, una esfera de cristal transparente, llena de una mezcla de gases nobles (xenón, kriptón y/o neón) a baja presión, sobre el que se le aplica una corriente alterna de alta frecuencia y alto voltaje (aproximadamente 35kHz y 2-5kV), que es generada por un transformador de alta tensión. Una esfera más pequeña en su centro funciona como un electrodo.

Los destellos centelleantes se producen por la ionización de los gases encerrados, dando lugar a plasma (cuarto estado de la materia), similar a los rayos. Esto se produce porque los electrones acelerados por el campo eléctrico creado por el electrodo esférico central arrancan electrones de los átomos del gas noble que hay en su interior, los cuáles, al recapturar otros electrones, emiten luz, lo que indica la trayectoria que van siguiendo los primeros, hasta límites de la esfera de cristal, donde el potencial eléctrico es menor.

El color de los rayos depende de la mezcla de los gases inertes que hay en su interior.

La colocación de una mano cerca del cristal altera el campo eléctrico de alta frecuencia, causando un único rayo dentro de la esfera en dirección al punto de contacto.

Esto es así porque cuando se acerca cualquier objeto conductor a la esfera se produce una corriente eléctrica; como el cristal no bloquea el flujo de corriente cuando están implicadas altas frecuencias, actúa como el dieléctrico en un condensador eléctrico formado entre el gas ionizado y, en este caso, la mano.

En el caso de acercar una bombilla fluorescente compacta (bombillas de bajo consumo), el flujo de corriente ioniza a los electrones que se encuentran en el interior de la propia bombilla, haciendo que se ilumine.