卤素大灯是用钨丝制成的，在钨丝灯泡内注入碘或溴等卤素气体，在高温下，升华的钨丝与卤素进行化学作用，冷却后的钨会重新凝固在钨丝上，形成平衡的循环，避免钨丝过早断裂。
卤素灯泡比一般白炽灯运作温度更高，它亮度及效率也更高。不过在这种高温下，普通玻璃可能会软化，因此卤素灯泡需要采用溶点更高的石英玻璃。而由于石英玻璃不能阻隔紫外线，故此卤素灯泡通常都而需要另外使用紫外线滤镜。不过由于其独特的工作原理，卤素灯泡比一般白炽灯工作温度更高，亮度更高，且寿命更长。