Lo strumento è un filtro passa-banda a banda stretta, progettato per isolare la riga di emissione dell'idrogeno ionizzato, Hα, situata a una lunghezza d'onda di 656,28 nm nello spettro visibile (colore rosso profondo).
L'apparato si presenta come un cilindro metallico massiccio, spesso dotato di un sistema di controllo termico (una resistenza elettrica interna e un termostato). Poiché la lunghezza d'onda selezionata è estremamente sensibile alle variazioni di temperatura, il filtro deve essere mantenuto a un valore costante (solitamente intorno ai 40-45 °C) per garantire che la banda passante resti centrata con precisione millimetrica sulla riga solare.
Internamente, il filtro è composto da una serie di lamine di calcite o quarzo di spessori diversi, alternate a filtri polarizzatori. Questa successione crea un fenomeno di interferenza che elimina quasi tutta la luce solare, lasciando passare solo una piccolissima frazione dello spettro (larghezza di banda solitamente inferiore a 0,5 Å o 1 Å).
Il filtro H-alfa fu sviluppato in modo indipendente tra la fine degli anni '30 e l'inizio degli anni '40 dagli astronomi
Bernard Lyot presso l'Osservatorio del Pic du Midi e
Yngve Öhman a Uppsala. Per tale ragione, lo strumento è comunemente indicato sia come filtro di Lyot-Öhman sia, più sinteticamente, come filtro di Lyot.
Presso l'Osservatorio di Capodimonte, l'esemplare di Halle fu applicato al telescopio equatoriale di Dollond, rifunzionalizzando l'antico strumento per le moderne esigenze della fisica solare. Il 2 ottobre 1959, l'astronomo Andrea Vassallo utilizzò con successo questa configurazione per misurare il secondo contatto durante l'eclisse parziale di Sole.