空心阴极灯是一种特殊的低压放电现象，在阴阳两极之间加以300~500V的电压，这样两极之间形成一个电场，电子在电场中运动，并与周围充入的惰性气体分子发生碰撞， 使这些惰性气体电离。气体中的正离子高速移向阴极，阴极在高速离子碰撞的过程中溅射出阴极元素的基态原子，这些基态原子与周围的的离子发生碰撞被激发到激发态，这些被激发的高能态原子在返回基态的过程中会发射出该元素的特征谱线。
需要注意以下几点：
1、注意防止通光窗口玷污。
因为光谱仪是通过光线进行测量的设备，污尘极易让光线受到干扰，所以取放空心阴极灯时，我们的手不能接触灯的通光面，不要直接拿灯管，而要拿灯座，以防止灯管破裂或污染窗口，使光通量下降或灯管破裂伤人。如果窗口有油污、手印等污物，可用脱脂棉蘸上1：3(体积比)的无水乙醇特别要注意不能用硬物直接接触空心阴极灯的通光面表面，以防损坏光面。
2、注意选用灯电流。
在使用时不要超过灯的额定电流，使用推荐电流；如果超过额定电流，则会使阴极材料大量激射，产生热蒸发甚至使阴极熔化，从而缩短灯的寿命，甚至产生性破坏。使用时应先预热(一般20～30分钟)，使发光强度达到稳定在使用。
3、注意经常通电点灯防潮。
如果空心阴极灯长期不用，可能会因慢漏气等原因使灯不能正常使用，有时甚至不能点亮。因此，对长期不用的空心阴极灯，一般每3个月左右应该通电点燃2小时以上，以保障灯的性能，延长使用寿命。
