Gasentladungslampen (Gasentladungsröhren) sind Lichtquellen, welche zur Lichterzeugung die Rekombinationsstrahlung eines durch elektrische Entladung erzeugten Plasmas ausnutzen. Bei dem das Plasma bildenden Gas kann es sich auch um Metalldämpfe (Natrium, Quecksilber) handeln (s.a. Metalldampflampe), wobei immer auch Edelgase enthalten sind. Dagegen setzt man auch bei Neon-Glimmröhren oft eine geringe Menge Quecksilber zu.
In einem teilevakuierten Glasrohr bildet sich an gegenüberliegenden Elektroden bei ausreichend hoher Spannung (größer 50 V) eine Glimmentladung aus. In der Nähe der Kathode (-) beobachten wir das negative Glimmlicht, in der Mitte bis zur Anode (+) die positive Säule.
Die Abbildungen zeigt verschiedene Bauformen von Glimmlampen, die aufgrund ihrer Konstruktion nur das negative Glimmlicht für die Lichterzeugung nutzen. Das Gas bestimmt die Farbe der Glimmentladung, z.B. strahlt Neon in intensivem Rot (siehe Spektrum). Früher gab es nach diesem Prinzip auch Ziffernanzeigeröhren.
In Leuchtröhren (Kaltkatodenröhren), bei rotem Licht auch Neonröhren (dann mit rot emittierender Neonfüllung) genannt, liegen die Elektroden weit entfernt in einem dünnen Glasrohr. Hier leuchtet die positive Säule, wenn eine Spannung von mehreren kV (1000 Volt) anliegt. Andere Farben werden durch andere Füllungen und Leuchtstoffe erreicht.
Bei angepasster Glasform, geeignet beschichteter und aufgeheizter Elektroden läßt sich die Betriebsspannung auf 230 V absenken, siehe Leuchtstoffröhren. Kleine Gasentladungslampen finden sich auch in den im Haushalt oft verwendeten schraubenzieherförmigen Phasenprüfern.
Wächst die Stromdichte an, geht die Glimmentladung in eine Bogenentladung über. Die Elektroden erreichen Temperaturen von mehreren 1000 °C. Bogenentladungen können sich auch ungewollt zwischen Schaltkontakten bilden. Früher kamen sog. Kohle-Bogenlampen häufig zum Einsatz (u.a. in Kinoprojektoren). Sie strahlen ein intensives weißes Licht aus. Hier sind es neben dem Plasma auch die aufgeheizten Rußpartikel und Kohleelektroden, die thermisch leuchten. Der Bogen läuft in freier Luft. Die Elektroden brennen langsam ab und mussten daher ständig nachgestellt werden.
Zur Straßen- und Industriebeleuchtung werden oft Natriumdampflampen eingesetz. Sie strahlen hauptsächlich gelb und haben daher eine schlechte Farbwiedergabe.
In Flutlichtanlagen werden Hochdruck-Gasentladungslampen mit Quecksilber-, Metall-Halogenid- oder Natriumdampffüllung eingesetzt. Die beste Farbwiedergabe haben Metall-Halogenid-Gasentladungslampen (nicht zu verwechseln mit Halogen-Glühlampen).
In Geschäfts-Auslagen werden daher oft Metall-Halogenid-Gasentladungslampen eingesetzt.
Ein prominentes Einsatzgebiet von Bogenlampen sind Kinoprojektoren. Das Leistungsspektrum von Projektorlampen bewegt sich von 1500W bis 2500W oder gar mehr. Es sind Höchstdruck-Kurzbogenlampen auf der Basis von Xenon.
Bei teureren Automobilen werden neuerdings Xenon-Bogenlampen in den Scheinwerfern verwendet. Sie haben gegenüber Glühlampen einen höheren Lichstrom bei geringerer Leistungsaufnahme. Ihre Blendwirkung ist umstritten (siehe unten). Bei Nebel wirkt sich der Blauanteil nachteilig aus.
Alle Gasentladungslampen außer Blitzlampen benötigen zum Betrieb eine Strombegrenzung, da ansonsten die Ladungsträgerdichte und der Strom aufgrund der Stoßionisation schnell ansteigen, was bei Überspannungsableitern und Nulloden gewünscht ist, bei Lampen jedoch zu deren Zerstörung führt (Kennlinie). Die Strombegrenzung wird durch einen Widerstand (Glimmlampen), eine Drossel oder ein elektronisches Vorschaltgerät (EVG) erreicht.
Blitzlampen arbeiten dagegen oft direkt ohne Strombegrenzung an einem Speicherkondensator, sind meist mit Xenon gefüllt und erzeugen innerhalb ca. 1 Millisekunde sehr hohe Lichtleistungen tageslichtähnlicher Qualität. Siehe hierzu auch Blitzlicht, Elektronenblitzgerät, Blitzgerät
Eine Art von Gasentladungslampen ist auch die Schwefellampe. Sie ist elektrodenlos und wird mit Mikrowellen betrieben.