微波放電的電磁波的波長和耦合器及放電管的尺寸可以比擬，在這樣的放電中，由於頻率很高的電子如果不與周圍粒子碰撞就很難得到足夠的能量來激發原子（分子）發光，因此在微波放電中電子與周圍粒子的彈性碰撞具有決定性作用。電子通過彈性碰撞來不斷改變運動方向，逐漸從微波場中得到足夠能量來激發和電離原子（分子）。微波放電的特點包含了E 型和 H 型放電的特點，但由於微波頻率較高，因此有較高的耦合效率，光效也較高。微波放電的一個主要特點是趨膚效應，當驅動頻率或功率升高時，趨膚深度就會減少，因此輸入功率集中在管壁附近，放電時的溫度最高值不在電弧中心，而是在近管壁的地方。這樣的溫度輪廓對輻射有好處，可以有利於共振輻射的產生（氣體冷卻的自吸收減少）和分子連續輻射的產生（整個電弧的溫度不是很熱）。由於產生微波的磁控管是比較成熟的產品，因此成本稍低，但由於微波頻率高的緣故，需要波導和耦合腔等裝置，設計時結構比較複雜些。
