La lampe peut être décomposée en deux parties : le générateur à acétylène d'une part, qui fabrique le gaz, et le bec d'autre part avec son réflecteur, fournissant la lumière elle-même. Ces deux parties peuvent être en un seul bloc, pour être facilement portable à la main, ou séparées, et reliées par un tuyau comme c'est souvent le cas en spéléologie, ou sur les véhicules, où le générateur est placé près du pilote pour pouvoir être réglé facilement au cours du déplacement.
Le générateur fonctionne grâce à du carbure de calcium et de l'eau.
Le carbure de calcium est fabriqué industriellement par fusion d'un mélange de coke et de chaux vive, concassé et calibré en blocs ayant l'apparence cailloux très durs de couleur gris-blanc. Ces blocs sont placés dans l'un des deux compartiments de la lampe à acétylène, l'autre compartiment contenant de l'eau.
On règle l'écoulement de l'eau sur le carbure pour fournir le débit d'acétylène nécessaire. C'est l'acétylène, qui en brûlant, éclaire. On peut signaler que la lumière émise est naturellement très blanche contrairement à celle émise par du gaz butane ou propane par exemple.
Comme résidu, on obtient de la chaux "éteinte", qui forme une gangue autour des cailloux de carbure.
La réaction chimique est :
Voici la description des deux parties :
Le plus souvent en haut, d'un volume courant de 200 cm3, muni d'un bouchon pour le remplir. On peut régler le goutte à goutte grâce à un robinet souvent appelé pointeau. En effet ce robinet est le plus souvent une longue tige filetée terminée en pointe. La pointe vient se loger dans un trou situé au fond du réservoir. Ainsi plus on dévisse le pointeau, plus le trou est laissé ouvert permettant à l'eau de descendre par gravité dans la partie inférieure. Ce système à l'avantage d'être simple, et de ne pas se boucher facilement avec la chaux produite par le générateur. En cas de bouchage, l'action de fermer le pointeau débouche le trou d'écoulement d'eau grâce à sa pointe.
Ce réservoir se vidant, il faut combler le vide laissé par l'eau s'écoulant. Le réservoir est soit mis à l'air, avec un trou dans le bouchon comme sur les modèles "Fisma", avec l'inconvénient de se vider si on bascule le générateur, soit grâce à un double tuyau, suivant celui du gaz comme pour le modèle "Ariane".
L'autre solution consiste à laisser une partie du gaz produit entrer dans le réservoir d'eau. Ce dernier système à plusieurs avantages :
Le plus souvent situé en bas, d'un volume courant de 300 cm3, et muni d'une grande ouverture pour le remplir des blocs de carbure de calcium qui doivent avoir un volume compris autour de 80 cm3 pour l'utilisation dans une lampe.
On accède le plus souvent à ce réservoir en séparant la lampe ou générateur en deux parties.
Ils peuvent être retenus ensemble par un pas de vis sur le pourtour du réservoir de carbure (modèle Fisma par exemple). Ce système à le désavantage d'être assez fragile selon sa réalisation, et d'être difficile à manipuler lorsque l'ensemble n'est pas bien propre (boue, chaux), ou que le réservoir a été déformé à cause de chocs (réguliers lorsque l'on porte le réservoir à la ceinture) ou par l'augmentation de volume due à l'hydratation du carbure. Certain modèles possèdent une vis centrale, plus solide, et non sujette à la déformation des chocs sur la lampe, mais plus salie par la chaux. Ces modèles sont cependant plus faciles à manipuler que les précédents.
La vis peut-être extérieure, solidaire du réservoir grâce à un étrier mobile, la vis serrant les deux parties ensembles en s'appuyant sur le haut du réservoir d'eau (modèle Arras). Ce système est encombrant, mais assez facile à manipuler, et solide.
Enfin le réservoir peut-être accessible par le bas grâce à un bouchon vissant (modèle Arianne).
Le réflecteur n'est pas indispensable, mais quand il est propre améliore l'éclairage. Le bec lui-même peut être en céramique. Il est soit directement fixé au générateur, sans réflecteur (montage courant sur les modèle "Arras"), ou sur une plateforme fixée au casque (en spéléologie). Dans le dernier cas il possède un réflecteur servant aussi à le protéger. Il possède aussi souvent un allumeur piézoélectrique (ou, plus rarement résistif) pour l'allumer ou le rallumer facilement.
Les modèles courants ont un débit autour de 20 litres/heure.