当超薄晶体霓虹发光片的两极间通电后，发光层内就建立了电场，电子在电场的作用下逆电场方向加速运动，当电场强度足够强，运动状态电子数量足够多，速度足够快时，通过碰撞，发光材料电子就处于激发状态而发生能级跃迁，激发状态电子的能级跃迁表现为发光。如果电场方向不变，则处于运动状态的电子数目逐渐减少，不足以激发电子发生能级跃迁，发光片的亮度就会逐渐降低直至不发光。如果使用交流电源或使用直流电源配小型逆变器，电场方向是交替变化的，则电子随电场方向的改变而始终处于高速运动状态，使电子不间断发生能级跃迁，当电场变化频率达到一定程度时，超薄晶体霓虹发光片的亮度就会保持平稳。