Osvetlenie s plynovými výbojmi bolo prvýkrát objavené a komercializované na začiatku 20. storočia. Keď vynálezcovia prechádzali vysokonapäťovým elektrickým prúdom cez rôzne plyny, zistili, že niektoré korodujú drôt vo vnútri sklenenej trubice. Skúšali sa a zistilo sa, že ušľachtilé plyny, ktoré sú chemicky nereaktívne, poskytujú živé farby. Najmä neón vydáva jasnú žiaru. Ostatné vzácne plyny, argón, hélium, xenón a kryptón, sa tiež používajú na vytváranie jasných a farebných značiek a displejov. Radón, ďalší vzácny plyn, je rádioaktívny a v značkách sa nepoužíva.
Neón tvorí zlomok vzduchu, ktorý dýchate; jeho čistenie je jednoduché a lacné. Je to najbežnejší plyn používaný na značky, ktorý vydáva silnú červenú žiaru. Na výrobu neónového nápisu je potrebné iba malé množstvo plynu. Aj keď signálne svietidlá používajú vysoké napätie, ich spotreba energie je v miliwattoch veľmi nízka, čo ich robí energeticky efektívnymi.
Hojne bohatý na vzduch je lacný na výrobu argónu. Jeho svetlo je slabšie ako neónové. Na výrobu silnejšieho svetla sa zvyčajne pridá malé množstvo ortuti. Tieto žiarovky majú svetlo-modrú farbu, aj keď iné farby môžete vyrobiť tak, že vnútro sklenenej trubice natriete fosformi citlivými na ultrafialové žiarenie. Ortuť vydáva ultrafialové svetlo a žiari fosfory.
V chladnom podnebí možno do argónu pridať hélium, aby sa lampa rýchlejšie zahriala, čím sa zefektívni jej prevádzka.
Okrem použitia s argónom môže byť hélium samotné použité na vytvorenie ružovo-červenej žiary. Čisté hélium je pre plynové výbojky viac špecializovanou položkou ako neón alebo argón. Tento plyn je vzácnejší; väčšina hélia sa produkuje prirodzene rádioaktívnym rozpadom a nachádza sa v ložiskách zemného plynu.
Xenónový plyn sa môže použiť na výrobu jasného levanduľového svetla. Rovnako ako hélium, aj tak sa často sám nepoužíva na signálne osvetlenie, aj keď už dlho sa používa na bleskové svetlá a blesky. Xenón je možné miešať v rôznych pomeroch s inými vzácnymi plynmi, aby sa vytvorili znaky rôznych farieb.
Krypton vyžaruje charakteristické žlto-biele svetlo. To je užitočné pre iné farby; ak je sklo žiarovky zafarbené, získa svetlo z kryptónu túto novú farbu. Rovnako ako v prípade xenónu sa kryptón používa aj na iné osvetľovacie aplikácie ako značky, napríklad na približovacie svetlá na letiskách.