稀有气体在电光源生产中是不可或缺的重要材料，我们看到的大多数灯内都充入了一种或多种稀有气体，通常作为发光物质或者用作填充气体延长等的寿命。
所有类型的气体放电灯，都要充入各种稀有气体。在荧光灯、高压汞灯、金属卤化物灯、高压钠灯中，除汞以外，都还要充入一定的氩气或氪气，在冷阴极发光信号灯和霓虹灯中，充入氩、氖、氦等气体，采用透明的玻璃管就能产生相应气体辐射的各种彩色光谱来。
氩（Ar）是首先被用来充入白炽灯内作为填充气体的，由于抑制了钨的蒸发，同时降低钨丝的氧化，可使灯丝工作的温度提高，从而获得比真空泡更高的发光效率和寿命。
氪气（Kr）比氩气有更高的密度和低的导热系数，因此将氪、氙气体充入白炽灯内有更好的效果。氪氙混合气充填电子管和灯泡，比相同功率的氩气灯泡省电20%～25%，寿命可延长2～3倍，发光率可以提高，而体积可大大缩小。当然，考虑到成本，氙气还是用得很少，氪气则已被大量用在高光效、高质量的卤钨灯中。氪气可充填高级电子管、实验室用的连续紫外光灯。氪灯的透射率特别高，因而可用于夜战中越野战车上的灯光。
氙气（Xe)原子量比氪气更大，氙气除了作为高光效卤素灯填充气体外，还可以用作高压钠灯、HID汽车氙灯、电影放映灯、半导体光刻泵浦氙灯、电子闪光灯。氙灯还具有高度的紫外光辐射，可用于医疗技术方面。
氖（Ne) 充入灯管内会射出红光，除作为仪表盘指示灯的填充气体外，在空气里透射力很强，可以穿过浓雾。因此，氖灯也常用在机场、港口、水陆交通线的灯标上。氖还用于充填萤光灯、水银灯、钠蒸气灯及电压保护装置的灯泡等。近年来，氖还被用于研究基本粒子轨迹的火花室中作充填介质。
另外，利用各种惰性气体或者混合气体放电发光，可以制成各种光谱的霓虹灯。
