Oświetlenie wyładowcze zostało po raz pierwszy odkryte i skomercjalizowane na początku XX wieku. Kiedy wynalazcy przepuszczali prąd elektryczny o wysokim napięciu przez różne gazy, odkryli, że niektóre z nich skorodowały drut wewnątrz szklanej rurki. Próbowano i stwierdzono, że gazy szlachetne, znane z tego, że są chemicznie niereaktywne, wytwarzają żywe kolory. W szczególności neon emituje jasny blask. Inne gazy szlachetne, argon, hel, ksenon i krypton, są również używane do tworzenia jasnych, kolorowych znaków i wyświetlaczy. Radon, inny gaz szlachetny, jest radioaktywny i nie jest używany w znakach.
Neon stanowi ułamek powietrza, którym oddychasz; oczyszczenie go jest proste i niedrogie. Jest to najczęstszy gaz używany do znaków, wydzielający silny czerwony blask. Do wykonania neonu potrzebne są tylko niewielkie ilości gazu. Podczas gdy oprawy znakowe wykorzystują wysokie napięcia, ich zużycie energii jest bardzo niskie, w miliwatach, co czyni je energooszczędnymi.
Obfity w powietrze, argon jest niedrogi w produkcji. Jego światło jest słabsze niż neon. Zwykle dodaje się niewielką ilość rtęci, aby wytworzyć mocniejsze światło. Lampy te mają jasnoniebieski kolor, chociaż można uzyskać inne kolory, powlekając wnętrze szklanej rurki luminoforami wrażliwymi na promieniowanie ultrafioletowe. Rtęć emituje światło ultrafioletowe i powoduje świecenie luminoforów.
W zimnym klimacie do argonu można dodać hel, aby szybciej nagrzać lampę, czyniąc jej działanie bardziej wydajną.
Oprócz stosowania z argonem, hel może być używany samodzielnie, aby uzyskać różowo-czerwoną poświatę. Czysty hel jest bardziej specjalnością do lamp wyładowczych niż neon lub argon. Ten gaz jest rzadszy; większość helu jest produkowana naturalnie w wyniku rozpadu radioaktywnego i znajduje się w złożach gazu ziemnego.
Gaz ksenonowy może być użyty do wytworzenia jasnego lawendowego światła. Podobnie jak w przypadku helu, sam nie jest często używany do oświetlania znaków, chociaż od dawna jest używany do lamp stroboskopowych i fotografowania z lampą błyskową. Ksenon można mieszać w różnych proporcjach z innymi gazami szlachetnymi, aby uzyskać znaki o różnych kolorach.
Krypton emituje charakterystyczne żółto-białe światło. To sprawia, że jest przydatny dla innych kolorów; jeśli szkło lampy jest kolorowe, światło z kryptonu przyjmie ten nowy kolor. Podobnie jak ksenon, krypton jest również używany do zastosowań oświetleniowych innych niż znaki, takich jak światła podejścia na lotniskach.