Das Funktionsprinzip einer GTLS ist mit der einer konventionellen Fernsehbildröhre vergleichbar.

Auf einer Oberfläche aus Glas, wird eine hauchdünne Schicht aus Leuchtstoffen aufgetragen.

Die Schicht wird mit Elektronen beschossen, wodurch diese zum Leuchten angeregt wird.
(Umwandlung der Elektrischen Ladung in Licht)

Während in der Fernseherröhre die Elektronen auf elektrischem Wege durch die Verwendung einer Kathode erzeugt werden, entstehen die notwendigen Elektronen bei einer GTLS durch den radioaktiven Zerfall von Tritium (einem Isotop des Wasserstoffes).

Die Zerfallselektronen des Tritium besitzen in Luft eine Reichweite von gerademal 1-3 mm und können selbst die menschliche Haut nicht durchdringen. Die Energie von maximal ca. 18keV reicht dazu nicht aus.

Die Zerfallselektronen (B-Strahlung) verlassen also auch das versiegelte Glasgefäss eines GTLS nicht.