Žarnica ali svetilka z žarilno nitjo pretvarja električno energijo v svetlobno s pomočjo segrevanja kovinskega vložka (spirale) na zelo visoko temperaturo, da ta zažari. Vroča notranjost je zaščitena pred atmosferskimi vplivi s pregrado, skoraj vedno izdelano iz stekla, vsebina pa je lahko vakuum ali katerikoli plin, ki je kemično inerten.
Konstrukcija žarnice navadno vsebuje tudi priključni električni terminal, ki je izveden z žičnimi povezavami preko stekla kot mehanski vmesnik (grlo) in daje podporo tako mehanski pritrditvi kot tudi električnim signalom.
Svetilke z žarilno nitjo se izdelujejo v različnih velikostih, svetlobnih jakostih ter napetostnih razredih (od 1,5 do okoli 300 voltov). Za svoje delovanje ne potrebujejo nobenih zunanjih prožilnih ali regulacijskih elementov, imajo nizke proizvodne stroške ter delujejo ne glede na tip napajalne napetosti (DC ali AC). Posledično je svetilka z žarilno nitjo široko uporabljana na vseh področjih, kjer je potrebna umetna osvetlitev (stanovanja, pisarne, tovarne, avtomobili, prenosne luči, dekoracije ...).
Svetilka z žarilno nitko ima izredno slab izkoristek - le okoli 10 % energije se pretvori v vidno svetlobo, vendar pa to lastnost izkoriščajo v inkubatorjih, valilnicah za perutnino, grelnikih za terarije (plazilci), pomembno vlogo pa igra tudi pri ogrevanju stanovanj."Storey's guide to raising chickens" Damerow, Gail. Storey Publishing, LLC; 2nd edition (12. 1. 1995), ISBN 978-1-58017-325-4. page 221."277 Secrets Your Snake and Lizard Wants you to Know Unusual and useful Information for Snake Owners & Snake Lovers" Cooper,Paulette. Ten Speed Press (1. 3. 2004), ISBN 978-1-58008-035-4.Page 161.
V hladnem vremenu je gretje sicer prispevek k ogrevanju prostorov, vendar pa to ni zaželeno v toplih mesecih, ko se zaradi tega poveča zahteva po energiji za pogon klimatskih naprav. Zaradi slabega izkoristka se svetilke z žarilno nitjo množično zamenjujejo z drugimi tipi svetilk, kot so npr. fluorescentne sijalke, kompaktne fluorescentne sijalke, fluorescentne sijalke s hladno katodo (CCFL), visokosvetilna razelektritvena svetila in svetleče diode (LED). Ti tipi svetil imajo veliko boljši izkoristek ter ob enaki svetilnosti proizvajajo manj toplote. Nekatera okolja, npr. Evropska unija so celo v procesu zamenjave v korist večji energijski učinkovitosti. V ZDA je zvezni zakon predvidel, da jih bodo po letu 2014 prenehali izdelovati ter kot zamenjavo prodajali energijsko bolj učinkovita svetila."It's lights out for traditional light bulbs". USA Today. 16. 12. 2007. Tudi v Braziliji so jih že prepovedali, in sicer februarja 2011.
Posebna tipa žarnic sta še halogenska žarnica, kjer nadgrajen proces povzroči, da se zaradi žarjenja izpareli material vrne na žarjeno telo. infrardeči grelnik, ki se uporablja za industrijsko gretje, sušenje, pečenje.
Zgodovina svetilke na žarilno nitko thumb|100px|right|Originalna žarnica (polnjena z ogljikovim trakom), proizvajalca Thomasa Edisona. Zgodovinarja Robert Friedel in Paul Israel navajata, da je prva svetila z žarilno nitjo razvilo dvaindvajset neodvisnih izdelovalcev, vendar ima prednost Swan-Edisonova žarnica po zaslugi kombinacije treh dejavnikov:Friedel, Robert, and Paul Israel. 1986. Edison's electric light: biography of an invention. New Brunswick, New Jersey: Rutgers University Press. pages 115–117 uporabo učinkovitega žarilnega materiala, višji vakuum kot ostali (z uporabo Sprenglove črpalke), večjo električno upornost polnila.
Drugi priznani zgodovinar, Thomas Hughes, je pomembnost Edisonovega prispevka pripisal dejstvu, da je Edison izdelal celoten, integriran sistem osvetlitve.
Svetilka na žarilno nitko je bila majhna komponenta v njegovem sistemu električne osvetlitve, a hkrati za njegov glavni, paralelni sistem distribucije po funkciji enako pomembna kot njegovi generatorji Jumbo. Ostali izumitelji izdelkov s primerljivo kakovostjo so bili dolgo pozabljeni prav zato, ker niso zaznali pomembnosti električne razsvetljave.Hughes, Thomas P. 1977. Edison's method. In Technology at the Turning Point, edited by W. B. Pickett. San Francisco: San Francisco Press Inc., 5–22.Hughes, Thomas P. 2004. American Genesis: A Century of Invention and echnological Enthusiasm. 2nd ed. Chicago: The University of Chicago Press
Zgodnji razvoj žarnice
Zgodnje (predkomercialno) obdobje Leta 1802 je Humphry Davy uporabil kar je opisal kot največjo električno baterijo na svetu v Kraljevem znanstvenem institutu Združenega kraljestva. Tega leta je prvič izdelal žarilni element, katerega je aktiviral s to baterijo. Kot grelno telo je uporabil platino, in sicer zaradi njenega izredno visokega tališča. Žarnica ni bila svetla, kakor tudi ne trajna, a vendar je bila precedens ostalim izumiteljem v nadaljnjih 75 letih.Davis, L.J. "Fleet Fire." Arcade Publishing, New York, 2003. ISBN 1-55970-655-4
Leta 1809 je Davy uspel proizvesti tudi prvo svetilko s pomočjo obločnega plamena z dvema grafitnima palicama, priklopljenima na 2000-člensko baterijo, predstavljeno na Kraljevem znanstvenem institutu leta 1810.
V naslednjih 7 letih 19 stoletja je mnogo izumiteljev ter eksperimentatorjev delalo z različnimi kombinacijami materialov ter oblikami svetil. Veliko proizvodov je bilo predstavljenih ter tudi patentiranih.Houston and Kennely 1896, chapter 2 Leta 1835 je James Bowman Lindsay v Dundeeju (Škotska) predstavil svetilko, pri kateri je na 50 centimetrih lahko bral knjigo. Žal je med izpopolnjevanjem naletel na drug izziv, namreč prevzela ga je brezžična telegrafija ter ni nadaljeval z razvojem svetilke. Njegovi prispevki niso dobro zapisani, vseeno pa je omenjen v Challoner etal Challoner, Jack etal "1001 Inventions That Changed The World" Barrons Educational Series, Hauppauge NY, 2009 kot izumitelj "Svetilke z žarilno nitjo.".
Leta 1840, je Britanski znanstvenik Warren de la Rue zaprl spiralno zvito platinasto žico v vakumsko posodo in ji dovedel električno napetost, in sicer z namenom zmanjšati število reakcij med vročo kovino ter kisikom, ter s tem povečati življenjsko dobo kovine. Kljub efektivnemu designu, je bila cena platine prevelika za serijsko komercialno izdelavo.
1841 je Frederick de Moleyns iz Anglije prijavil prvi patent za svetilko, sestavljeno iz žice platine, vstavljene v steklen balon.Houston and Kennely 1896, page 24 1845 je Američan John W. Starr Charles D. Wrege J.W. Starr: Cincinnati's Forgotten Genius, Cincinnati Historical Society Bulletin 34 (Summer 1976): 102-120.. Retrieved 2010 February 16. pridobil patent za uporabo ogljikovih vložkov.
Žal je umrl kmalu po pridobitvi patenta, njegov proizvod pa se komercialno ni nikoli uveljavil. Biografija. "John Wellington Starr". Retrieved 2010 February 16.
1851 je Jean Eugène Robert-Houdin javno prezentiral svetilko z žarilno nitko na njegovem posestvu v Bloisu v Franciji. Njegove svetilke so na ogled v muzeju na gradu Blois.Mnoge različne razvojne variante sta opisala ter orisala Edwin J. Houston in A. E. Kennelya v delu "Electric Incandescent Lighting", The W. J. Johnston Company, New York, 1896 pages 18–42. Available from the Internet Archive.
1872 je Rus Aleksander Lodigin izumil nov tip svetilke ter za njo pridobil ruski patent v letu 1874. Uporabil je dve zelo približani palici grafita v stekleni bučki, napolnjeni z nitrogenom.Edison Electric Light Co. vs. United States Electric Lighting Co., Federal Reporter, F1, Vol. 47, 1891, p. 457 Kasneje je živel v ZDA, spremenil je ime v Alexander de Lodyguine, izumil ter patentiral pa je še svetilko na žarilno nitko z molibdenskim ter volframskim polnjenjem (US Patent No. 575,002 Illuminant for Incandescent Lamps, January 19, 1897),Lodygin US Patent No. 575002 Ti patenti so bili praktično prikazani na Svetovni razstavi leta 1900 v Parizu.
Heinrich Göbel, ki je uporabljal ime Henry Goebel v ZDA, je izdal leta 1893 zahtevek po ponovnem licenciranju Edison-ovega patenta ker je v letu 1854, dizajniral prvo svetilko na žarilno nitko z ogljikovim polnilom, platinastimi priključnimi žicami ter steklenim okovom z visokim vakumom s procesom po Torricelli-ju, ter s tem kreiral praktično svetilko. Vendar so sodniki dvomili v njegove navedbe, a tudi zaradi izteka Edisonovega patenta spor nikoli ni bil zaključen. Raziskave, objavljene 2007 leta so zaključile, da je zgodba Göbelsove žarnice iz leta 1850 resnična, legendarna ter avtentična.Hans-Christian Rohde: Die Göbel-Legende – Der Kampf um die Erfindung der Glühlampe. Zu Klampen, Springe 2007, ISBN 78-3-86674-006-8 (german, dissertation)
V severni Ameriki je potekalo več hkratnih razvojev tehnologije, dokler nista 24. julija 1874 v Torontu v Kanadi medicinski električar Henry Woodward in njegov kolega Mathew Evans patentirala produkt, ki je vseboval več ogljikovih vlaken povezanih med elektrodama v čistem vodiku. Woodward in Evans sta poizkusila komercializirati njun produkt, vendar sta bila neuspešna. Njuna zgodba se je končala s prodajo patenta Thomasu Edisonu leta 1879.Henry Woodward and Mathew Evans Lamp retrieved 2010 February 16
Komercializacija
Joseph Swan (1828–1914) je bil britanski fizik ter kemik. Leta 1850 je pričel delo z ogljikovimi nanosi na papirju v vakuumski stekleni čaši. V letu 1860 je že lahko izvedel prikaz delujoče žarnice, vendar pa ta ni bila obstojna zaradi slabega vakuma ter pomanjkanja električnega generatorja. V letu 1870 so se pojavile boljše vakuumske črpalke, takrat pa se je Swan vrnil k svojim eksperimentom.
Z pomočjo Charlesa Stearna, strokovnjaka za vakumske črpalke, je Swan v letu 1878 razvil metodo preprečevanja počrnitve steklenega okova v zgodnjem obdobju delovanja svetilke, kar je patentiral v letu 1880 (Patent številka 8) Swan K R Sir Joseph Swan and the Invention of the Incandescent Electric Lamp. 1946 Longmans, Green and Co. Pp 21–25.