Najveća razlika između halogenih žarulja i ostalih žarulja s žarnom nitkom je u tome što je staklena ljuska halogene svjetiljke ispunjena nekim halogenim plinom (obično jodom ili bromom), a njegov radni princip je: kada se filament zagrije, atomi volframa ispare unazad Zid staklene cijevi se kreće u smjeru. Kada se približi zidu staklene cijevi, volframova para se hladi na oko 800°C i kombinira se sa halogenim atomima kako bi se formirao volframov halid (volframov iodid ili volframov bromid). Volframov halid se nastavlja kretati do centra staklene cijevi, a zatim se vraća u oksidisani filament. Pošto je volframov halid vrlo nestabilan spoj, on će se ponovo raspadati u halogenu paru i volfram kada se zagrije, tako da volfram ponovo bude u filamentu. Deponiran na vrhu da bi se naknadio ispareni dio. Kroz ovaj proces regenerativnog ciklusa, vijek rada filamenta ne samo da je uvelika produžen (gotovo 4 puta više od one svjetiljke sa incandescentom), već i zato što filament može raditi na višoj temperaturi, većoj svjetlini, većoj temperaturi boje i većoj svjetleće učinkovitosti.
