Standardglühbirnen funktionieren heute im Wesentlichen genauso wie bei ihrer Erfindung vor über hundert Jahren. Thomas Edison wird allgemein die Erfindung der Glühbirne im Jahr 1879 zugeschrieben, obwohl Sir Joseph Swan aus England 1878 auf die Idee kam. Viele Erfinder dieser Zeit versuchten, eine Lichtquelle zu schaffen, um Kerzen und Öllampen zu ersetzen, die nicht nur gefährlich waren, sondern auch aber schmutzig. Um die Jahrhundertwende hatten Millionen Haushalte Feuer und Öl durch die bescheidene Glühbirne ersetzt.
Auf der grundlegendsten Ebene funktionieren Glühbirnen, indem sie Atome anregen, die Lichtphotonen freisetzen. Allerdings emittieren nicht alle Photonen sichtbares Licht. Tatsächlich wird der größte Teil der Strahlung als Wärme und nicht als sichtbares Licht emittiert. Aus diesem Grund sind Glühbirnen nach heutigen Maßstäben keine sehr effizienten Lichterzeuger.
Die moderne Glühbirne ist eine dünne Glaskammer, die mit Edelgasen, normalerweise Argon, gefüllt ist. Zwei Metallstäbe ragen von Kontakten an der Basis der Glühbirne nach oben in die Kammer. Ein Wolframfaden verbindet die Stäbe. Wolfram ist ein Schlüsselelement von Glühbirnen, da es eine sehr hohe Schmelztemperatur hat. Wenn Strom an die Glühbirne angelegt wird, fließt sie durch die Kontakte, Stäbe und den Verbindungsdraht und regt Atome im Wolfram an, die Photonen erzeugen.
Erregte Atome vibrieren. Im Laufe der Zeit wird der Wolframfaden schwächer, da einzelne Atome frei vom Glühfaden schwingen. In diesem Bereich wurde die Funktionsweise von Glühbirnen verbessert. Die Glühbirnen enthielten ursprünglich keine Inertgase, sondern ein Vakuum, das nichts tat, um zu verhindern, dass der Glühfaden Atome verlor. Inerte Gase tragen dazu bei, die Lebensdauer des Filaments zu verlängern, indem sie „Stoßfänger“-Atome bereitstellen, die dabei helfen, Atome beim Entweichen in den Filament zurückzuschlagen. Die Art und Weise, wie Glühbirnen jetzt funktionieren, ist etwas effizienter als das ursprüngliche Vakuumdesign.
Leuchtstofflampen haben ein anderes Design, das effizienter ist als die Funktionsweise von Glühbirnen. Elektrizität lädt Quecksilberdampf im Inneren der Röhrenbirne auf, der wiederum Phosphoratome anregt, die weißes Licht emittieren. Leuchtstofflampen laufen kühler, verbrauchen weniger Energie und halten länger als Glühbirnen. Allerdings empfinden manche Leute fluoreszierende Beleuchtung als hart. Auch flackerndes Leuchtstofflicht kann bei Epileptikern potenziell Anfälle auslösen.