La lampada è il componente primario del sistema di illuminazione. È situata solitamente dietro un portello laterale, nella parte anteriore, o nella parte posteriore del proiettore. Deve essere accessibile dall'utente perché le lampade non durano per sempre; quelle tipiche dei proiettori per home-Theatre devono essere sostituite ogni mille o duemila ore (una durata maggiore si ottiene utilizzando l'opzione economy del proiettore quando prevista). Ci possono essere anche due lampade; possono essere utilizzabili insieme o una può entrare in funzione quando l'altra si esaurisce. La maggior parte dei proiettori ad uso domestico utilizzano le lampade alogene. Una delle più diffusi lampada è la UHP (ltra High Performance). Il fornitore della lampada, in genere fornisce un circuito abbinato come driver della lampada, il quale genera le tensioni e le forme d'onda richieste.

I  proiettori più grandi utilizzano spesso le lampade allo xeno, la stessa tecnologia usata per i proiettori a pellicola. Le lampade allo xeno rendono piuttosto facile realizzare una buona riproduzione di colore (le lampade alogene generalmente carenti di rosso), ma non hanno un ottimo rendimento in termini di quantità di luce e non durano a lungo.

Per lampada s'intende non soltanto il bulbo emettitore di luce ma il modulo completo. La lampadina vera e propria è contenuta in un riflettore ed il tutto è montato in un  alloggiamento di sostegno con i contatti elettrici per la ricezione dell'alimentazione. Il  disegno del riflettore è molto importante, poiché, quest'ultimo, deve raccogliere la maggior quantità di luce emessa dalla lampadina. Assomiglia ad un emisfero ma è solitamente ellittico o parabolico nella sezione trasversale. Il riflettore proietta la luce della lampadina su un altro componente ottico denominato integratore.

L'integratore può avere o la forma a "occhio di mosca" (chiamato così perché la superficie si compone di elementi multipli in un allineamento rettangolare, così come l'occhio di un insetto) o somigliare ad un tubo trasparente. Il lato posteriore somiglia un asta di vetro rettangolare o un tubo riflettente rettangolare. Lo scopo è di omogeneizzare e modellare il raggio di luce che cade sui pannelli, assicurando l'illuminazione uniforme di ogni pixel con  la minor perdita possibile di luce luce.

Una delle differenze sostanziali fra le varie tipologie digitali dei proiettori è il numero di pannelli. I proiettori LCD ed LCoS usano quasi sempre tre  pannelli (uno per ogni colore rosso, verde e blu costituente l'immagine). Qualche produttore ha realizzato dispositivi a retroproiezione con tecnologia LCoS che usano soltanto un pannello. Nei proiettori a tre pannelli, ogni pannello deve essere illuminato con la luce colorata appropriata. Quindi, il proiettore deve includere i mezzi per separare la luce bianca della lampada nei tre colori  per poi dirigerli verso i rispettivi pannelli . Ciò si realizza con una combinazione di filtri dicroici, che riflettono i colori che non trasmettono.

Anche alcuni proiettori (DLP™) usano tre pannelli (DMDs, in questo caso) ma la maggior parte per uso domestico ne usa uno soltanto. Nei proiettori a singolo DMD, le informazioni di colore rosse, verdi e blu vengono applicate in sequenza sul DMD, così velocemente che l'occhio fonde insieme le sequenze in un'immagine a colori reali e completi. Il dispositivo deputato ad eseguire questa funzione è denominato rotella di colore (color wheel). La luce bianca dalla lampada attraversa un singolo settore della rotella, che gira per posizionare i differenti filtri colorati nel fascio di luce in sincronizzazione con i dati di colore presentati sui pannelli.