Suurin ero halogeenilamppujen ja muiden hehkulamppujen välillä on se, että halogeenilampun lasikuori on täytetty jollain halogeenikaasulla (yleensä jodilla tai bromilla), ja sen toimintaperiaate on: kun hehkulanka lämpene, kiiltokuva-atomit haihtuvat taaksepäin Lasiputken seinämä liikkuu suuntaan. Kun se lähestyy lasiputken seinämää, tungstenihöyry jäähdytetään noin 800 °C:seen ja yhdistyy halogeeniatomien kanssa muodostaen tungstenihalidin (tungstenjodidi tai tungsten bromidi). Kiintoallaidi siirtyy edelleen lasiputken keskelle ja palaa sitten hapettuneen hehkulanan keskelle. Koska tungstenhalidi on hyvin epävakaa yhdiste, se hajoaa halogeenihöyryksi ja kiintoaineksi uudelleen kuumennettaessa niin, että tungsten on taas hehkulanassa. Talletettu päälle haihtuneen osan meikin meksikaaksi. Tämän regeneroivan sykliprosessin avulla hehkulankan käyttöikä ei vain pidene huomattavasti (lähes 4 kertaa hehkulamppujen), vaan myös siksi, että hehkulanka voi toimia korkeammassa lämpötilassa, korkeammassa kirkkaudesta, korkeammasta värilämpötilasta ja korkeammasta valotehokkuudesta.
