氙燈光源通過激發氙氣分子產生高亮度、高穩定性的連續光譜，為各種應用提供了理想的光源。工作過程分為起輝、預燃和高壓放電三階段，其工作過程比較復雜，是一種非穩態的氣體放電。
1、起輝階段：放電先在石英管內壁接近觸發絲處產生電離通道，氣體由于與電子碰撞而被加熱，燈內的氙氣迅速電離，發生輝光放電。
2、預燃階段：當輸進的能量足夠大時，電極加熱到具有一定的熱發射能力，燈管中的氣體則由輝光放電過渡到弧光放電。此時，氙燈光源可近似為一電阻，電壓U2通過電阻R1和二極管D加到氙燈光源兩端形成預燃回路。氙燈在啟動時需要一定的時間來達到穩定的工作溫度。在這個過程中，光源會逐漸變亮，直至達到預定的工作狀態。預熱時間的長短取決于氙燈的類型和功率，通常在幾分鐘到十幾分鐘之間。
3、高壓放電階段：氙燈光源為弧光放電，當VT1關斷時，電壓U3向電容C1充電，當VT1導通時，電容C1向氙燈光源放電，從而氙燈光源出現弧光頻閃現象。在高壓放電階段，預燃電路一直給氙燈光源提供維持電流（約100mA）。
氙燈光源能解決光亮度與伴隨熱量的矛盾
氙燈光源一般由密封在玻璃或石英玻璃體內的兩個電極組成,殼體中充以氙等惰性氣體。優點是能解決光亮度與伴隨熱量的矛盾。它放電時發出強烈的光，但閃光持續時間很短，所以熱量影響較小。由于瞬時光能量大，圖像的層次還原較好。為了延長壽命，光電轉換效率，在重復率較低的情況下，一般需要在脈沖大電放逐電之前加上預燃電流。
