空心阴极灯的结构由阴极、阳极和屏蔽层组合而成，多数位纯金属或合金，对于一些贵金属，则将其制成薄片衬在支持电极上，阴极在中间为空桶形状，空心阴极灯因此得名。阳极则为一焊有钽片或钛丝的钨棒，因为钽片或钛丝具有吸气作用，在高温下可以吸收少量有害气体(如H2)。屏蔽层为防止阴阳极的击穿，在阴阳极间设有屏蔽层。
　　普通空心阴极灯的作用
　　1、空心阴极灯是一种特殊形式的低压气体放电光源，放电集中于阴极空腔内。当在两极之间施加200V-500V电压时，便产生辉光放电。在电场作用下，电子在飞向阳极的途中，与载气原子碰撞并使之电离，放出二次电子，使电子与正离子数目增加，以维持放电。正离子从电场获得动能。如果正离子的动能足以克服金属阴极表面的晶格能，当其撞击在阴极表面时，就可以将原子从晶格中溅射出来，所以普通空心阴极灯具有将原子溅射出来的作用。
　　2、阴极在受热过程中中也要导致阴极表面元素的热蒸发，溅射与蒸发出来的原子进入空腔内，再与电子、原子、离子等发生第二类碰撞而受到激发，发射出相应元素的特征的共振辐射。与此同时，空心阴极灯所发射的谱线中还包含了内充气、阴极材料和杂质元素等谱线。
　　普通空心阴极灯在使用时注意极性不能接反，为了使灯发光强度稳定，在工作电流下预热10-30分钟，灯长期不用，应定期点燃，一般在工作电流下预热一小时。长期搁置，灯内有杂质存在，可以采用反接去气法，颠倒电极用大电流点灯30分钟。因为空心阴极灯是一种特殊形式的低压气体放电光源，在操作时一定要按照规范进行，避免对阴极产生影响。