空心陰極燈是一種冷陰極輝光放電管，其陰極是圓筒形空心結構，當元素以蒸氣態從陰極中逸出時受激發產生極窄的特征譜線。在不同材料的陰極上鑲入不同的金屬材料，就可制成不同的空心陰極燈。

        它是一種特殊形式的低壓輝光放電光源，放電集中于陰極空腔內。當在兩極之間施加幾百伏電壓時，便產生輝光放電。在電場作用下，電子在飛向陽極的途中，與載氣原子碰撞并使之電離，放出二次電子，使電子與正離子數目增加，以維持放電。正離子從電場獲得動能。如果正離子的動能足以克服金屬陰極表面的晶格能，當其撞擊在陰極表面時，就可以將原子從晶格中濺射出來。除濺射作用之外，陰極受熱也要導致陰極表面元素的熱蒸發。濺射與蒸發出來的原子進入空腔內，再與電子、原子、離子等發生第二類碰撞而受到激發，發射出相應元素的特征的共振輻射。與此同時，HCL所發射的譜線中還包含了內充氣、陰極材料和雜質元素等譜線。

　　通過控制HCL陰極材料、電壓與電流、內充氣種類和壓力，HCL基本滿足發射譜線的半寬度窄、譜線強度大且穩定、譜線背景小、操作方便和經久耐用等銳線光源的基本要求。并且，當采用較大的燈電流時，HCL所發射譜線半寬度變寬和譜線強度增高，此時檢測器的負高壓降低，吸光度讀數穩定。

       每個元素有其固定的激發波長 ，元素燈就是能激發固定波長的燈 ，能提供某一種或多種元素的波長，用于檢測樣品對某種波長的吸收度，從而確定此種元素在樣品中的含量。適用于電泳儀、色譜儀、紫外分光光度計、原子吸收光譜儀等。