La lanterne de projection est un boîtier en fer-blanc reposant sur un socle en bois. Cet appareil est constitué d'une source lumineuse (arc électrique ou une lampe Drummond par exemple). Aussi, la lanterne comporte deux systèmes réfringents : le condenseur de lumière (composé de trois lentilles) et le cône de projection. Ce dernier est généralement formé de deux lentilles achromatiques, et sa monture est indépendante, c'est à dire qu'elle peut être démontée. La crémaillère fait varier la distance de l'objectif. Le boîtier en fer-blanc est surmonté d'un chapeau, également en fer-blanc que l'on peut retirer afin d'évacuer les fumées émises par l'arc électrique.

La lanterne de projection, utilisée conjointement à l'arc électrique, permet de projeter des images. Pour cela, il s'agit d'amorcer l'arc électrique afin d'obtenir la source lumineuse en reliant les deux électrodes à une source de courant. Il faut rapprocher (à l'aide des deux vis) les deux baguettes jusqu'à ce qu'elles soient en contact. Une fois l'arc amorcé, on écarte les deux baguettes de façon à avoir un arc lumineux. Une fois la lumière artificielle obtenue, il suffit de glisser l'objet représenté sur une plaque à l'intérieur de la lanterne, tête en bas. Afin d'obtenir une image nette, il faut réaliser la mise au point en agissant sur le bouton à crémaillère. L'image est alors projetée agrandie et renversée, soit tête en haut. Cependant, il faut régulièrement intervenir sur l'écartement des deux baguettes du fait de l'usure due à la combustion des charbons.