气体发光电压取决于气体分子的能级结构，较低的能级间距会导致较低的电压。其中，氢气分子的能级结构最简单，能级间距最小，因此氢气发光电压最小，在紫外波段（约364纳米）下放电即可发光。这也是为什么氢气被广泛用于氢弧灯和氢光谱分析的原因。

同时，其他稀有气体如氖、氩等也具有较小的电压，因此被广泛应用于气体放电灯中。