Arbejdsprincippet om inspektionslampe i operationsstuen er hovedsageligt at bruge multi-point lyskildeffekten til at svække og eliminere skyggen af det kirurgiske område. Når flere lyskilder belyser et objekt, selvom lyset af nogle lyskilder er blokeret af objektet og ikke kan belyse den modtagende overflade for at producere en skygge, vil lyset af andre lyskilder belyse skyggeområdet fra en anden vinkel og derved svække og eliminere skyggen af dette område og til sidst danne et skyggefrit område.
Kirurgiske skyggefri lamper vedtager normalt et cirkulært lampepaneldesign, hvorpå der er arrangeret flere lyspærer med høj lysende intensitet. Det lys, der udsendes af disse pærer, kan bestråles på operationsbordet fra flere vinkler, hvilket øger området for lyskilden. Da lyskildeområdet er stort nok, skinner lyset på operationsbordet fra forskellige vinkler, vil umbraen blive reduceret eller endda forsvinder, og penumbraen bliver næsten usynlig, hvilket opnår en skyggefri effekt.
Derudover skal designet af kirurgiske skyggefri lamper også overveje andre faktorer, såsom kontinuerlig drift i lang tid uden at udsende overdreven varme, fordi overophedning vil gøre kirurgen ubehagelig og tørre vævet i det kirurgiske område.