Żarówki halogenowe wynaleziono dużo później niż żarówki konwencjonalne, a ich zalety to większa o około 50% skuteczność świetlna i jednocześnie powiększona około 2-krotnie trwałość. Uzyskuje się to poprzez stworzenie warunków odpowiednich dla przebiegu cyklu regeneracyjnego żarnika.

Podobnie jak żarówka konwencjonalna, temperaturowe źródło światła z grupy żarówek gazowanych, w którym dzięki wprowadzeniu do wnętrza bańki śladowych ilości pierwiastków i odpowiedniej do wymagań temperaturowych konstrukcji bańki, inicjowany jest regeneracyjny cykl halogenowy. Polega on na transporcie wyparowanego ze skrętki wolframu, osadzającego się na bańce, z powrotem na żarnik, dzięki łączeniu się w pobliżu bańki szklanej atomów wolframu z atomami jodu. Na żarniku cząsteczka jodku wolframu rozpada się, atomy wolframu osadzają się na żarniku, a atomy jodu z powrotem dyfundują w kierunku bańki, dzięki czemu zmniejsza się parowanie wolframu, a tym samym zaczernienie bańki żarówki. Warunkiem nieprzerwanego cyklu halogenowego jest wysoka temperatura bańki (250°C), co z jednej strony wymusza zmniejszenie jej wymiarów, a z drugiej strony tak wysoką temperaturę może wytrzymać tylko szkło kwarcowe. Cykl halogenowy wydłuża trwałość żarówki halogenowej (2000 h) a ponadto zwiększa jej skuteczność świetlną, w zależności od rozwiązania, nawet do około 25-=-28 lm/W. Luminancja skrętki żarówki halogenowej wynosi aż 20+30 Mcd/m2, dzięki czemu jest ona źródłem światła odpowiednim do stosowania w układach reflektorów i projektorów.

Oprócz jodu jako pierwiastek inicjujący cykl regeneracyjny może być używany brom.

Wadą żarówek halogenowych jest przepuszczanie promieniowania ultrafioletowego przez szkło kwarcowe. Można tę niedogodność zlikwidować, umieszczając żarówkę halogenową w dodatkowej bańce szklanej, ale przez to traci się jej atut w postaci małych wymiarów. Przyjęło się, że znakiem rozpoznawczym żarówek halogenowych pozbawionych promieniowania ultrafioletowego jest pojawienie się napisu (na opakowaniu) UV-STP.

Żarówki halogenowe wykonywane są przed wszystkim na niskie napięcie (12 V, 24 V), gdyż wymagania elektryczne związane z napięciem sieciowym, dotyczące minimalnych wymiarów żarówki i żarnika są w pewnej sprzeczności z koniecznością zachowania małych wymiarów bańki w celu zainicjowania i podtrzymania cyklu regeneracyjnego.