Ha kb. 40-50 voltos áramforrás sarkaihoz - egy ellenállás közbeiktatásával- két szénrudat kapcsolunk, és szabad végüket összeérintjük, majd kissé széthúzzuk, akkor a rudak között nagy fényerősségű - szinte vakító-, ív alakú kisülés, ún. ívkisülés vagy ívfény keletkezik. A fény jelentős részét a szénrudak fehéren izzó két vége bocsátja ki. Különösen erős fénykibocsátást észlelhetünk az anód kráterszerűen bemélyedő végéből. Ezt az érdekes jelenséget 1802-ben fedezte fel Humphry Davy (1778-1829) angol fizikus, majd ennek a kísérletnek továbbfejlesztéséből született meg az ívlámpa, amelyet 1812-ben mutatott be a Royal Institutionban.
            Az ívfény keletkezése közönséges nyomású levegőben a következőképpen vázolható. A rudak összeérintésekor folyó erős áram a viszonylag nagy átmeneti ellenállású érintkezési helyen a rudakat izzásba hozza. A szétválasztás után az áram nem szakad meg, mivel az izzókatód felületéről kilépő elektronoknak a gázmolekulákkal való ütközése révén, valamint a két elektród közötti térrészben - főleg az anód körüli térben- levő magas hőmérsékletű gáz termikus ionizációja révén újabb elektronok, és pozitív ionok keletkeznek, melyek az anódba, illetve a katódba ütköznek, s így az elektródokat továbbra is izzásban tartják.
            Mivel a fényív levegőben keletkezik, mind a két szénpálca elég, és a melegebb, pozitív szénpálca fogyása a kevésbé meleg, negatív szénpálca fogyásához 8:5 viszonyban van, a szénpálcákat időnként cserélni kell. A keletkező fényív azonban fényerejét és hőmérsékletét tekintve felülmúlt minden addig ismert mesterséges hő- és fényforrást így használata igen gyorsan, széles körben elterjedt. Előszeretettel használták ívlámpákban pl. világításra, vagy nagy fényerősséget kívánó vetítőgépekben vetítésre.

            A gyakorlatban az ívlámpáknak többféle kivitelezése is létezik. Mivel a homogén, tömör szénrudak esetében a fénynek kb. 85%-át a pozitív rúd krátere bocsátja ki - a kráter fénysűrűsége kereken 10000 stilb, a gyertya fénysűrűségének kb. 10000-szerese-, ezért a két szénrudat vagy egymással szemben, vagy - főleg vetítéskor- egymásra merőlegesen helyezték el, ahol a pozitív rudat a gyorsabb égés miatt a negatívnál vastagabbra választották. Az ív hosszának állandó értéken való tartására számos önműködő berendezést szerkesztettek.
            Ahhoz, hogy az ívfény a csúcsok fogyása miatt meg ne szakadjon, az ívfénylámpákat ún. regulátorokkal látták el, amelyek önműködően biztosították a folyamatos optimális távolságot, de a szertárban található ívlámpáknál a szénrudak távolsága csak manuálisan állítható.