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

Il neon costituisce una frazione dell'aria che respiri; purificarlo è semplice ed economico. È il gas più comune usato per i segni, emettendo un forte bagliore rosso. Sono necessarie solo piccole quantità di gas per creare un'insegna al neon. Mentre gli apparecchi di segnalazione usano tensioni elevate, il loro consumo energetico è molto basso, nei milliwatt, rendendoli efficienti dal punto di vista energetico.
Argon

Abbondante in aria, l'argon è economico da produrre. La sua luce è più debole del neon. Di solito viene aggiunta una piccola quantità di mercurio per produrre luce più forte. Queste lampade hanno un colore azzurro, 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'elio può essere aggiunto all'argon per riscaldare più velocemente la lampada, rendendone più efficiente il 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 articolo speciale per le 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 lavanda brillante. Come per l'elio, non viene spesso utilizzato da solo per l'illuminazione dei cartelli, sebbene sia stato a lungo utilizzato per le luci stroboscopiche e la fotografia con flash. Lo xeno può essere miscelato in varie proporzioni con altri gas nobili per creare segni di diversi colori.
Krypton

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