Наиболее распространены светофоры с сигналами (обычно круглыми) трёх цветов: красного, жёлтого (горит 0,5-1 сек.) и зелёного. В некоторых странах, в том числе и в России, вместо жёлтого используется оранжевый цвет. Сигналы могут быть расположены как вертикально (при этом красный сигнал всегда располагается сверху, а зелёный — снизу), так и горизонтально (при этом красный сигнал всегда располагается слева, а зелёный — справа). При отсутствии других, специальных светофоров, они регулируют движение всех видов транспортных средств и пешеходов (но на перекрёстке может быть бессветофорное движение последних). Иногда сигналы светофора дополняют специальным табло обратного отсчёта времени, которое показывает, сколько времени ещё будет гореть сигнал. Чаще всего табло обратного отсчёта делают для зелёного сигнала светофора, но в ряде случаев табло отображает и оставшееся время красного сигнала.
В некоторых городах России, Украины и других стран устанавливаются светофоры с увеличенным красным сигналом (300/200/200 mm).
Такие светофоры распространены в Краснодаре, Санкт-Петербурге, Киеве, Риме и других городах.
Повсеместно распространены основные сигналы светофоров:
красный сигнал светофора запрещает проезд за стоп-линию (при её отсутствии за светофор) или впереди стоящее транспортное средство на охраняемый светофором участок,
жёлтый запрещает проезд за стоп-линию, если не придется применять экстренное торможение
зелёный — разрешает движение со скоростью, не превышающей максимальный уровень для данной автотрассы.
Распространено, но не повсеместно использование сочетания красного и жёлтого сигналов, обозначающее предстоящее включение зелёного сигнала. Иногда зелёный сигнал включается сразу после красного без промежуточного жёлтого, но не наоборот. Детали применения сигналов различаются в зависимости от принятых в той или иной стране Правил дорожного движения.
На некоторых светофорах предусмотрен один лунно-белый или несколько лунно-белых огней для специальной автотранспортной полосы, допускающих маршрутное движение автотранспортных средств. Лунно-белый сигнал ставится, как правило, на нестандартных перекрёстках, на дорогах со второй двойной сплошной или в случае, когда одна полоса меняется местами с другой (например, когда трамвайная линия, идущая по центру магистрали, переходит на обочину).
Существуют светофоры из двух секций — красной и зелёной. Такие светофоры обычно устанавливаются на пунктах, где пропуск автомобилей производится в индивидуальном порядке, например, на пограничных переходах, при въезде или выезде с автостоянки, охраняемой территории и т. п.
Могут также подаваться мигающие сигналы, смысл которых зависит от местного законодательства. В России и во многих странах Европы мигающий зелёный сигнал означает предстоящее переключение к жёлтому. Автомобили, приближающиеся к светофору с мигающим зелёным сигналом, могут принять меры к своевременному торможению, чтобы избежать выезда на охраняемый светофором перекрёсток или переход на запрещающий сигнал. В некоторых провинциях Канады (Атлантическое побережье, Квебек, Онтарио, Саскачеван, Альберта) мигающий зелёный сигнал светофора означает разрешение левого поворота и проезда прямо (встречный транспорт остановлен красным светом). В Британской Колумбии мигающий зелёный сигнал светофора на перекрёстке означает, что на пересекаемой дороге не установлены светофоры, а лишь знаки «Стоп» (при этом зелёный мигающий сигнал горит и для встречного транспорта). Мигающий жёлтый сигнал требует снизить скорость для проезда перекрёстка или пешеходного перехода как нерегулируемого (например, в ночные часы, когда регулирование не требуется из-за низкой интенсивности движения). Иногда для этих целей применяются специальные светофоры, состоящие из мигающей одной или попеременно мигающих двух жёлтых секций. Мигающий красный сигнал может означать предстоящее переключение к зелёному в случае, если на данном светофоре отсутствует сочетание красный+жёлтый.
Иногда используется сочетание зеленый+жёлтый, означающее переключение к красному, например, в Уругуаяне (Бразилия)
