Le principe est identique à la lampe à incandescence. La différence réside dans la composition du gaz qui est constitué de vapeur d'iode. Quand le filament en tungstène est chauffé par le courant électrique, une petite quantité de ce tungstène s'évapore et crée cette vapeur d'iode. Ce qui provoque une réaction dans la partie la plus froide de la lampe pour donner de l'iodure de tungstène qui reste à l'état de vapeur. Comme le filament en tungstène a une température très élevée, l'iodure de tungstène se décompose à nouveau sur celui-ci pour reformer le tungstène et l'iode. Le cycle se poursuit ainsi de suite tant que la lampe est allumée. Le rendement d'une lampe halogène est deux fois plus élevé, et la durée de vie est 5 fois plus longue qu'une lampe à incandescence. L'avantage de ce type de lampe se caractérise par une lumière très vive et très brillante, la brillance ne varie quasiment pas durant sa durée de vie.