稀有氣體元素是化學元素中穩定的一族元素，所以也被稱為惰性氣體，包括氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣和氡氣。它們在生活中有著很常見的應用，其大的特點是幾乎不會與其他物質發生化學反應，極難形成化學鍵，而這正好是它們能夠被制成霓虹燈的關鍵。

? ? ? ? 根據研究，我們發現原子很大程度上會傾向于確保它核外電子的外層有8個電子，這樣才會形成穩定結構。如果它自己本身沒有達到8電子，它就會嘗試通過借用或捐贈，與其他原子共享電子來形成8電子的穩定結構。這就會導致化學鍵的形成，進一步形成物質。而稀有氣體的特點就是原子本身外層電子就是8個，所以非常穩定。

? ? ? ? 在霓虹燈管中，會有高壓放電通過稀有氣體。這種放電可以激發原子中的電子躍遷到能量更高的能級。當然，這就打破了8電子穩定原則，所以這些被激發的電子終又會自己回到原來的位置，當電子躍遷回來時，會以光的形式散發出能量。不同稀有氣體的原子的電子在躍遷時，放出的能量是有差異的，所以充了氖氣的燈發出紅橙色的光、氬氣燈則是紫藍色的，而氙氣燈是藍綠色的，這才有了五顏六色的霓虹燈。