Структура и принцип действия галогенных ламп накаливания очень похожи на обычные лампы. Отличительной чертой выступает наличие в газе-наполнителе незначительных добавок в виде галогенов (йод, хлор, фтор, бром) или их соединений. Это позволяет практически полностью избавиться от эффекта потемнения колбы, происходящего из-за испарений атомов вольфрама и как следствия - уменьшения светового потока.
Размер колбы в галогенных лампах накаливания значительно меньше. Это позволяет не только повысить давление в газе-наполнителе, но и обеспечивает возможность применения более дорогих инертных газов, таких как криптон или ксенон в роли газов-наполнителей.
При покрытии ламповой колбы покрытием, которое отражает инфракрасное излучение - можно значительно усилить световую отдачу. Этот процесс можно легко объяснить с помощью физики. Часть энергии, которая в обычных лампах расходуется впустую, возвращается отражающим слоем и преобразовывается в видимый свет. Кроме этого, температура спирали возрастает, а это не только экономит электроэнергию, но и усиливает световую отдачу. Эта технология используется в галогенных лампах накаливания нового поколения.