저압가스 속의 글로방전을 이용한 방전등(放電燈). 주로 광고·장식 등에 사용된다. 구조는 지름 12~15 mm의 긴 유리관 양단에 철 또는 구리로 된 원통형 전극(電極)을 설치하고 유리관 내부에 수 mm 수은주의 수은과 네온이나 아르곤, 그 밖의 가스를 미량 흡입시키고 봉한 것이다.

이 방전등은 형광등과 마찬가지로 글로 방전현상으로 생기는 양광주(陽光柱)라는 발광부를 이용한 것으로 두 전극 사이에 고전압을 인가(印加)하면 내부가스가 차례로 이온화하여 발광한다.
이 현상은 1874년에 영국의 W.크룩스가 발견하였다. 네온사인은 방전관 내부에 봉입하는 가스에 따라 색이 달라지는데, 네온 이외의 가스를 봉입한 경우라도 네온사인이라고 총칭한다.

또 2종 이상의 가스를 적당하게 혼합하거나, 관벽을 착색하여 여러 가지 색채를 내게 하기도 한다. 관형은 직선 외에 곡선으로도 하여 글씨나 모양을 표시한다. 네온사인의 전압은 관 길이에 따라 다르지만 수천 V에서 1만 수천  V 정도이고 전류는 20~30 mA이다.

그 밖의 규격은 가스의 종류 등에도 관계가 있다. 예를 들면, 네온봉입관에서는 내경 13 mm, 전류 25 mA 짜리의 관길이 10 cm당 광도는 1 cd이다. 방전개시전압은 점등 중의 관전압의 1.5~3배가 소요되며, 위험방지를 위해서는 고압점등용 변압기로 누설변압기(漏洩變壓器) 등을 사용한다.

네온관 1 m당 1,000 V의 전압이 필요할 경우 15,000 V를 초과하지 않도록 네온관의 길이 약 15 m마다 변압기 1대씩을 설치하며, 전력은 1 m당 약 10 W 정도이므로 경제적이다.

네온관등을 이용하는 네온사인은 크게 6가지로 나눌 수 있다.
① 튜브형:공중에 가는 금속막대로 틀을 만들고 이것에 유리막대의 격자(格子)를 붙여서 네온관을 설치한 가장 간단한 형이다. ② 채널형:금속 또는 나무판에 홈을 파서 글씨를 새기고 그 속에 네온관을 끼운 것으로 주간에는 이 글씨가 간판이 된다.
③ 투시형(透視型):파낸 간판 글씨 속에 네온관을 넣은 형이다.
④ 스탠드형:유리 또는 플라스틱으로 상자 모양의 간판을 만들어 그 속에 네온관을 설치한다.
⑤ 반투명형:네온관 앞에 젖빛 유리를 댄 것으로 글씨가 부드럽게 보인다.
⑥ 간접형:글씨판을 벽면에서 부각시키고 그 속에 네온관을 넣는 형이다.

그 밖에도 특수한 네온사인으로는 관 속에 다시 세관(細管)을 많이 넣어서 방전로(放電路)를 시시각각 변화시키는 것이나, 탄화수소 예를 들면 파라핀과 나프탈렌의 혼합물을 넣어서 빛을 동요시키는 것이나, 유리 세편(細片)을 많이 넣어서 방전 중에 번쩍이게 하는 것 등이 있다.