L'illuminazione a scarica di gas è stata scoperta e commercializzata per la prima volta all'inizio del 1900. Quando gli inventori hanno fatto passare corrente elettrica ad alta tensione attraverso diversi gas, hanno scoperto che alcuni corrodevano il filo all'interno del tubo di vetro. I gas nobili, noti per essere chimicamente non reattivi, furono provati e trovati per produrre colori vividi. Il neon, in particolare, emette un bagliore luminoso. Gli altri gas nobili, l'argon, l'elio, lo xeno e il kripton, sono anche usati per creare segni e display luminosi e colorati. Il radon, l'altro gas nobile, è radioattivo e non è usato nei segni.

Neon

Il neon costituisce una frazione dell'aria che respiri; purificarlo è semplice e poco costoso. È il gas più comune utilizzato per i segni, emettendo un forte bagliore rosso. Per fare un'insegna al neon sono necessarie solo piccole quantità di gas. Mentre i proiettori utilizzano tensioni elevate, il loro consumo energetico è molto basso, nei milliwatt, rendendoli efficienti dal punto di vista energetico.

Argon

Abbondante nell'aria, l'argon è poco costoso da produrre. La sua luce è più debole del neon. Solitamente viene aggiunta una piccola quantità di mercurio per produrre luce più forte. Queste lampade hanno un colore blu chiaro, sebbene sia possibile produrre altri colori rivestendo l'interno del tubo di vetro con fosfori sensibili ai raggi ultravioletti. Il mercurio emette luce ultravioletta e fa brillare i fosfori.

Nei climi freddi, l'argo può essere aggiunto all'argon per riscaldare la lampada più velocemente, rendendo più efficiente il suo funzionamento.

Elio

Oltre al suo utilizzo con argon, l'elio può essere usato da solo per produrre un bagliore rosso-rosato. L'elio puro è più un elemento di specialità per lampade a scarica di gas rispetto al neon o all'argon. Questo gas è più raro; la maggior parte dell'elio è prodotta naturalmente dal decadimento radioattivo e si trova nei depositi di gas naturale.

Xenon

Il gas Xenon può essere utilizzato per produrre una luce color lavanda. Come con l'elio, non è spesso usato da solo per l'illuminazione dei segnali, anche se è stato a lungo utilizzato per le luci stroboscopiche e la fotografia flash. Lo xeno può essere mescolato in varie proporzioni con altri gas nobili per dare segni di colori diversi.

Krypton

Krypton emette una caratteristica luce giallo-bianca. Questo lo rende utile per altri colori; se il vetro della lampada è colorato, la luce proveniente dal krypton assumerà quel nuovo colore. Come per lo xeno, krypton viene anche utilizzato per applicazioni di illuminazione diverse dai segnali, come le luci di avvicinamento all'aeroporto.