Wewnątrz żarówki halogenowej oprócz gazu znajduje się dodatkowo halogen, czyli któryś z pierwiastków siedemnastej grupy tablicy Mendelejewa. Z reguły jest to jod. W środku tej żarówki, po ogrzaniu się żarnika, zachodzi reakcja chemiczna - tworzący się związek jodu z wolframem - rozpada się na te dwa pierwiastki tuż przy żarniku.
Cząstki wyparowanego wolframu przenoszą się ze ścianek bańki z powrotem na żarnik. Jest to halogenowy cykl regeneracyjny, którego występowanie umożliwia zwiększenie temperatury żarnika prawie do 3000 stopni Celsjusza, co wpływa wyższą skuteczność świetlną żarówki halogenowej od zwykłej żarówki, a tym bardziej od lampy naftowej. :)

Przeciętnie żarówka halogenowa przy podanej powyżej temperaturze może pracować przez 1000godzin.