水銀灯
発光効率は50 lm/Wと、白熱電球の15–20 lm/W より高いため、光量が必要な分野で使われる。蛍光灯はそれよりも高く、80–90 lm/Wである。消費エネルギーの変換比率は、可視光15 %、赤外放射60 %、紫外放射10 %で、残りが熱損失となる。
放射光は赤色成分の欠けた緑がかった青白色で、演色性がかなり悪い(透明水銀灯 Ra:14)。紫外放射を伴うため、これを利用し、蛍光物質により赤色成分を補い演色性を改善したもの(蛍光水銀灯Ra:40)、さらに青緑色蛍光体を加えて光源色を改善したもの(演色改善型蛍光水銀灯 Ra:50)がある。
放電管としては構造が比較的単純で、起動も容易なうえ、中庸な効率を持つため、特に大型(2 kWまで)のものが廉価に製造できる。近年では水銀灯同様の構造を持ち、演色性や効率のより高いメタルハライドランプ、高圧ナトリウムランプに置き換えられつつある。水銀に関する水俣条約により、2021年以降は製造・輸出入が禁止される。
日本では、代表的な使用法として街灯や体育館、ガソリンスタンドなどの天井の高い所の照明器具に使用されることが多いが、日本国外ではあまりない。なお光害で問題となるのは主に水銀灯の緑がかった光である。
始動時は、主電極−補助電極間のグロー放電から始まり、主電極間のアーク放電へと移行する。始動直後では水銀の蒸気圧が低く輝度も低いが、放電により内管の温度が上昇するとともに水銀も蒸発し、輝度も上昇する。封入水銀が完全に蒸発して安定するまで数分を要する。消灯直後は水銀蒸気圧が高いため、発光管が冷えるまでは再点灯できない。おおむね10分間程度の時間を要する。
始動電圧が低く高圧パルスを発生させる特別な点灯回路を必要としないが、特性が負特性となっているため安定器が必要となる。安定器には、単純なチョークコイル(あるいは磁気漏れ変圧器)による低力率型と、コンデンサを追加し力率を改善した高力率形が存在するが、現在はほとんどが後者のものである。これらの安定器を用いた場合、高圧水銀灯は始動時に安定時の1.5倍程度の電流が流れるが、これを安定時程度に抑える定電力形安定器と呼ばれるものも有り、電源設備に余裕がない場合や供給電圧の安定しない場合に用いられる。また、水銀ランプ内にフィラメントを内蔵し、安定器が不要なランプ(バラストレス水銀ランプ、チョークレス水銀ランプ)なども存在する。安定器を必要としないがランプの寿命が短く(3/4程度)、発光効率も低い(1/2程度)。
点灯中の水銀蒸気圧が1000 kPaを超えるもの。高圧水銀灯に比べ効率や演色性が改善されている。また、瞬時点灯が可能である。