省油灯的雏形是战国灰陶高柄灯，它由油碗、柄、座三部分组成，高约20厘米，油碗一侧略微倾斜，可使油料充分燃烧，柄中空可以降低油碗温度，减少蒸发，从而达到省油目的。到了战国中后期，灰陶高柄灯在灯柄位置增加了中盘，可以提高外流灯油的回收利用率。
唐朝中期时，省油灯由四川邛窑生产，到宋代时大量生产，并对省油灯做了改良。它表面看起来像是一只双层碗，上层盛油，下层从注水口注入水，用棉线撮成一根灯芯，盘曲于油碗中，一则线头斜搭于碗沿，点火即可满室明亮。
为什么会省油呢？
油在燃烧时，会释放出大量的热，由于热传导作用，盏内底部的水受热后温度升高，因密度减小而上升；盏面的冷水因密度较大而下沉，补充因密度减小而上升的水的空间。这样循环进行，可以降低油的温度，使油的挥发减少，达到节油的目的。
