De eerste elektrische verlichting ontstond met de uitvinding van de gloeilamp (door Joseph Swan in 1879). Zoals de naam al zegt, een draad (tegenwoordig van wolfraam) gaat gloeien zodra er een elektrische stroom doorheen gestuurd wordt. 
Wolfraam heeft een hoog smeltpunt en een hoge soortelijke weerstand, zodat er veel warmte ontwikkeld wordt. Als de temperatuur hoog genoeg is, zo'n 2500 graden Celsius, gaat de draad gloeien en geeft ze licht. In normale omstandigheden zou zo'n draad direct verbranden door de aanwezige zuurstof. Vandaar dat men een ballon om de draad heen maakt, zodat deze niet in aanraking kan komen met de zuurstof in de lucht. Vroeger was de ballon vaak vacuüm gezogen, tegenwoordig zit er meestal stikstof in.

                 
                              Gloeilamp

Pas in 1933 had men de gloeilamp aanzienlijk verbeterd, door zoals gezegd voor het metaal wolfraam te kiezen en de draad dubbel te spiraliseren (grotere lengte, dus grotere spanningsval, dus meer licht). Dit model gebruikt men nu nog altijd, hoewel de gloeilamp sinds 1 september 2012 verboden om in winkels te verkopen.

Het nadeel van de gloeilamp is het lage rendement, zo'n 5 %, wat betekent dat van de energie die erin gestopt wordt er 5 % ten goede komt aan licht en dat er 95 % verloren gaat aan warmte. Een ander nadeel is dat de gloeilamp niet langer meegaat dan zo'n 1000 uur, simpelweg omdat de draad dan weggesleten, ofwel verdampt is. De draad knapt dan op z'n zwakste plek en is niet meer te gebruiken.

Rond 1910 werd de gloeilamp verbeterd met de ontwikkeling van de halogeenlamp. Nu werd de ballon om de gloeidraad niet vacuüm gezogen, maar onder hoge druk, tot wel 20 bar, mede gevuld (naast de niet reagerende stikstof) met een halogeen (broom of jodium). De verdamping van de gloeidraad wordt hiermee aanzienlijk vertraagd, dus de halogeenlamp gaat veel langer mee dan de gloeilamp.

                   Halogeenlamp

De temperatuur is er hoger, zo'n 2900 graden Celsius, waardoor het licht veel witter is, te wit volgens velen. Het rendement is zo'n 15 à 20 %, de levensduur ligt tussen de 1000 en 5000 uur.
Een nadeel is dat de ballon om de gloeidraad klein moet zijn, vanwege de hoge druk. Vandaar dat halogeenlampen alleen in kleine maten beschikbaar zijn, zoals bij een zaklamp. Een ander nadeel is de hoge temperatuur. Direct vastpakken kan brandwonden opleveren.  

Een nieuw soort verlichting vormde de ontwikkeling van de gasontladingslamp. Hier wordt een elektrische stroom door een geïoniseerd gas gestuurd. Dit gas is een mengsel van edelgassen als neon, argon, xenon en krypton, meestal nog aangevuld met natrium of kwik.
De werking van een gasontladingslamp is als volgt: door het geïoniseerde gas loopt een elektrische stroom. Geïoniseerd wil zeggen, er zijn vrije elektronen en ionen (= geladen deeltjes). Deze vrije elektronen en ionen geleiden de stroom: er vindt een gasontlading plaats. Vrije elektronen, die onder invloed van het aanwezige elektrische veld worden versneld, botsen met zowel de atomen van het gas als met de metaalatomen. Bij deze botsing worden de elektronen, die zich in het hoogste energieniveau van het atoom bevinden, naar een nog hoger energieniveau gebracht. Dit heet een aangeslagen toestand. Bij terugval naar het oorspronkelijk energieniveau wordt een foton uitgezonden, oftewel licht. Voor een gedeelte echter is er sprake van ultraviolette straling. Die kunnen wij niet zien. Maar, deze straling wordt weer omgezet in zichtbaar licht door middel van fluorescerende stoffen aangebracht aan de binnenkant van de lamp.
De meest praktische toepassingen van de gasontladingslamp kennen wij in de vorm van de tl-buis en de spaarlamp, die in feite een opgerolde tl-buis is. De tl-buis werd in 1893 door Nikola Tesla ontwikkeld, hoewel men daarvoor al met gasontlading experimenteerde.

                           

                     Tl-buis

Een tl-buis heeft een zogenaamde starter, aangesloten op 230 V. Door zelfinductie van de spoel in de tl-buis loopt de spanning na het starten even op tot 1000 V. Dit is genoeg om het gas te ontladen. Wanneer het gas eenmaal ontladen is, blijft het branden, bij een veel lagere spanning van zo'n 80 V. Het grote voordeel is, door de lage spanning is er veel minder warmteverlies, dus een veel groter rendement, van zo'n 40 % bij een spaarlamp, tot wel 65 % bij een tl-buis. Het nadeel is het wat ongezellige witte licht dat door de fluorescentie ontstaat.
Een speciale vorm van een gasontladingslamp is de natriumlamp, gebruikt bij straatverlichting. Hier ontstaat een geel licht, de typische spectraallijn van 600 nanometer van natrium.   

De nieuwste soort verlichting is de LED-verlichting. LED betekent letterlijk: Light Emitting Diode. Een diode is een halfgeleider die de stroom maar in één richting doorlaat. Een diode wordt gebruikt om van een wisselstroom een gelijkstroom te maken.
De basiswerking is geheel anders dan die van de gloeidraad (= gloeien, dus het licht geven van een draad) of een gasontladingslamp (waarbij de elektronen in het gas steeds weer naar hun grondtoestand terugvallen en daarbij licht uitzenden).

                    LED-verlichting

De LED werd voor het eerst in 1920 door Oleg Losev ontdekt. Hij merkte dat diodes licht uitstraalden wanneer er stroom doorheen werd gestuurd. Maar pas in 1962 werd de LED praktisch in gebruik genomen, om de laatste 10 à 20 jaar pas echt naar het grote publiek door te breken. Het grote voordeel van een LED is het rendement van wel 50 %, en het feit dat ze zeer lang meegaan, tot wel 50.000 uur.

De werking van de LED berust op het feit dat een halfgeleider, meestal silicium, slechts een klein beetje stroom doorlaat, in plaats van veel (zoals bij een geleider) of niets (zoals bij een isolator). Vandaar de naam halfgeleider. Meestal bestaat een LED uit een laag p-silicium (waarbij er een elektron te weinig is, en er een zogenaamd gat ontstaat), en een laag n-silicium (waarbij er een elektron te veel is). Hierdoor kan de elektronenstroom wel de ene kant opgaan, van n naar p, omdat de extra elektronen dan de gaten kunnen opvullen, maar niet andersom, omdat er al een tekort is bij p, en deze niet vermeerderd kan worden, zeker niet als er al een teveel is bij de n.

         
                      Werking halfgeleider

Wanneer een elektron in zo'n gat duikt van het p-silicium, wordt er energie gewonnen, door de lagere energietoestand in de schillen van het atoom. Er ontstaat een potentiaalverschil. De energie die dit vertegenwoordigt wordt omgezet in het licht dat wordt uitgezonden. Door deze energieën te variëren kan men de golflengte van het licht (en dus de gewenste kleur) instellen naar waar behoefte aan is.

LED's waren in het begin nog lelijk in gebruik, omdat het puntbronnen van licht zijn. Dat maakt ze scherp en hinderlijk voor het oog. Echter, door heel veel LED's in één lamp samen te voegen, tot wel 500 of meer stuks, kan men tegenwoordig al veel vriendelijker licht maken. LED-verlichting was eerst ook duur in aanschaf, maar door het veelvuldig gebruik is ze tegenwoordig voor iedere portemonne beschikbaar. LED-lampen gaan 25 keer zo lang mee vergeleken met gloeilampen, terwijl het energieverbruik gemiddels genomen zo'n 40 % lager ligt. Daarmee is LED-verlichting dé verlichting van de toekomst.