Al tener el filamento de [[Wolframio|wolframio]] contenido en un gas inerte y una pequeña cantidad de un [[halógeno]] (normalmente [[yodo]] o [[bromo]]) el wolframio evaporado durante el funcionamiento normal de la lámpara a elevadas temperaturas reacciona con los halógenos formando halogenuros de tungsteno en estado gaseoso. Así se impide que se deposite el tungsteno evaporado en la superficie interior de la ampolla transparente que aloja el filamento y los gases, lo que supondría una disminución de la transparencia de la ampolla, y por lo tanto una merma de su eficiencia y su durabilidad. La reacción de formación de los halogenuros de wolframio es reversible de forma que éstos, al entrar en contacto con las partes más calientes del filamento (las más delgadas, porque han perdido parte del material), depositan el wolframio del halogenuro sobre dicho filamento y liberan de nuevo el halógeno en estado gaseoso, que queda disponible para recombinarse de nuevo, estableciéndose así un proceso cíclico denominado '''ciclo halógeno'''. De esta forma, aumenta la vida útil del filamento y se evita el oscurecimiento de la bombilla ya que vuelve a depositar el wolframio sobre el filamento en el interior de la bombilla. Para que el '''ciclo halógeno tenga lugar''', una lámpara halógena debe funcionar a una temperatura (250 ºC o 482º F)<ref name=":02" /> superior a la de una lámpara clàsica de similar potencia y vida útil. Al tener una temperatura de trabajo más elevada da luz de una [[temperatura de color]] más alta. Esto, por otra parte, le da una mayor [[eficacia luminosa]] (10-30 lm / W).
Como la temperatura de funcionamiento es mayor, hay que utilizar un vidrio de cuarzo, que resiste mejor la temperatura que el vidrio corriente, por lo que pueden hacerse más pequeñas (con menor superficie de disipación de calor). Actualmente se fabrican también lámparas denominadas de bajo consumo (respecto a las incandescentes), suelen tener una lámpara halógena dentro de una ampolla de la misma forma que la de las incandescentes (con superficie de disipación de calor suficiente), con casquillo de rosca E27 (la rosca habitual). Este tipo de bombilla se ha hecho popular en comercios de la [[Unión Europea]] desde que en 2009, una Directiva estableció un plazo (2009-2012) para que en los estados miembros dejaran de fabricar y comercializar lámparas incandescentes.
