1、卤素灯的玻璃外壳中充有一些卤族元素气体（通常是碘或溴），当灯丝发热时钨原子被蒸发后向玻璃管壁方向移动，当接近玻璃管壁时钨蒸气被冷却到大约800℃并和卤素原子结合在一起，形成卤化钨（碘化钨或溴化钨）。卤化钨向玻璃管中央继续移动，又重新回到被氧化的灯丝上，由于卤化钨是一种很不稳定的化合物，其遇热后又会重新分解成卤素蒸气和钨，这样钨又在灯丝上沉积下来，弥补被蒸发掉的部分。通过这种再生循环过程，灯丝的使用寿命得到了大大延长，几乎是钨丝灯泡的4倍。
2、卤素灯由于灯丝可以工作在更高温度下，从而得到了更高的亮度，更高的色温和更高的发光效率。
3、卤素灯泡能以比一般钨丝灯泡更高的温度运作，它们的亮度及效率亦更高。不过在这温度下，普通玻璃可能会软化，因此卤素灯泡需要采用溶点更高的石英玻璃。由于石英玻璃不能阻隔紫外线，故此卤素灯泡通常都而需要另外使用紫外线滤镜。
4、普通钨丝灯泡具有很多的优点：简单、成本低廉、亮度容易调整和控制、显色性好（Ra=100）等等，但同时也存在着许多致命的缺点：如使用寿命短、发光效率低，一般只有6%可转化为光能，而其余部分都以热能的形式散失、色温低（2700-3100K）。卤素灯泡则在保留上述优点的基础上大大改善了这些缺点。
