Les ampoules xénon, contenant du gaz xénon, sont sur le marché depuis plus de 30 ans. Elles se distinguent par leur longévité et leur lumière blanche légèrement bleutée, idéales pour les voitures haut de gamme.
La lampe au xénon, couramment appelée lampe à décharge, fonctionne de manière similaire à un tube au néon. Elle est constituée de deux électrodes enfermées dans une ampoule en verre remplie de xénon. Lorsqu'une tension supérieure à 25 000 volts est appliquée entre les électrodes, un arc électrique se forme, émettant une lumière blanche. Une fois amorcé, cet arc est maintenu par une tension alternative de 85 volts, ce qui provoque un léger retard à l'allumage.
En raison de la puissance lumineuse élevée des lampes à décharge, les véhicules doivent être équipés d'un système de réglage automatique de la hauteur des phares et d'un dispositif de nettoyage du verre des blocs optiques, car les salissures peuvent altérer l'orientation des faisceaux lumineux.