Il principio di lavoro della lampada di ispezione della sala operatoria è principalmente quello di utilizzare l'effetto della sorgente di luce multi-punto per indebolire ed eliminare l'ombra dell'area chirurgica. Quando più fonti di luce illuminano un oggetto, anche se la luce di alcune fonti di luce è bloccata dall'oggetto e non può illuminare la superficie di ricezione per produrre un'ombra, la luce di altre fonti di luce illuminerà l'area dell'ombra da un altro angolo, indebolendo e eliminando l'ombra di quest'area e infine formando un'area senza ombra.
Le lampade chirurgiche senza ombra di solito adottano un design del pannello della lampada circolare, su cui sono disposti più lampadine con alta intensità luminosa. La luce emessa da queste lampadine può essere irradiata sul tavolo operativo da più angoli, aumentando l'area della sorgente luminosa. Poiché l'area della sorgente luminosa è abbastanza grande, la luce brilla sul tavolo operativo da diverse angolazioni, l'ombra sarà notevolmente ridotta o addirittura scomparirà e la penumbra diventerà quasi invisibile, ottenendo così un effetto senza ombra.
Inoltre, la progettazione di lampade chirurgiche senza ombra deve anche considerare altri fattori, come il funzionamento continuo per lungo tempo senza emettere calore eccessivo, perché il surriscaldamento renderà il chirurgo a disagio e asciuga il tessuto nell'area chirurgica.