將電信號轉換為圖像的電子束管。顯像管分為黑白顯像管（簡稱黑白管）和彩色顯像管（簡稱彩管，CPT）。它們都是真空電子器件中的電–光轉換器件，都是用電信號控制陰極發射出的電子，並將這些電子聚焦成束，經偏轉後打到螢光屏上，把視頻信號轉變成光信號。彩管的電子束還要受選色機構的制約，使電子束激發它們所對應的螢光粉條（點），再現彩色圖像。不同類型的彩管有不同的選色方方式。
彩管與黑白管在外形和結構上有很多相像的地方，如都有玻殼、電子槍、偏轉線圈及防爆組件等。彩管增加瞭選色機構，如蔭罩式彩管在管內增加瞭一個蔭罩組件。
玻殼 現代顯像管的外殼是玻璃制成的，由玻屏、玻錐和管頸組成。作用是提供管子工作所必要的真空度；各種塗敷物的載體；管內零件的支撐；管外零件的固定。因此，要求玻殼要有良好的氣密性、一定的機械強度、電氣絕緣性和化學穩定性。此外，彩管的玻殼還必須承受高溫（450℃左右）處理保持很小的變形量，和較高的X射線吸收系數等。
熒光屏 為瞭重視圖像，要有熒光屏面，即在玻殼的玻屏內表面塗敷熒光粉，形成熒光屏。黑白管的熒光屏基本上是采用在液體介質中沉淀熒光粉的方法來制造的。彩管的熒光屏結構與制造比黑白管復雜得多。由於它要再現彩色圖像，具有半微觀結構。內面整齊有序地排列著紅、綠、藍三種熒光粉條（點）。各粉條（點）之間由石墨相隔，以提高對比度和色純度。熒光面的制造采用光刻法。
彩管所用的熒光粉：綠粉是ZnSiCu,Al和發黃色的ZnSiAu,Al混合粉；藍粉是ZnSi,Ag；紅粉是Y2O3,Eu或Y2O3S,Eu。為瞭提高圖像對比度和改善色粉的色純度，對紅粉和藍粉分別進行瞭著色。藍粉是用鋁酸鈷黏附在熒光粉顆粒的表面，紅粉是用氧化亞鐵（一氧化鐵）著色。黑白管使用的熒光粉通常是混合適當比例的黃色熒光粉(Zn,Cd)SAg和藍色熒光粉ZuSi，Ag制成的。
在熒光粉層的上面是0.2～0.3毫米厚的鋁膜。作用是為瞭提高熒光屏的亮度（鏡面作用）；改善熒光粉的對比度（屏蔽管內的反射光）；防止熒光面劣化（防止產生離子斑）；防止熒光面電位降低（及時泄掉電子）。
電子槍 要激發熒光粉發光，就要有一個能發射電子的電子槍。顯像管用的電子槍屬弱流電子槍，它由圓筒、圓帽和圓片等旋轉對稱的金屬電極，同軸地排列、裝配固定而成。這些電極的直徑、軸向長度、各電極之間的間隔以及加在各電極上的電壓，均是影響顯像管性能的因素。
電子槍的第一個作用是發射並加速電子。電子發射面是在基體金屬（通常用鎳合金）上塗敷一層氧化物而形成的，叫氧化物陰極。當熱絲通電使陰極表面溫度達到800℃左右時，陰極就有瞭發射電子的能力。剛從陰極發射出來的電子速度比較慢，但後來受到電子槍陽極高壓電場的加速，使電子在離開電子槍時達到很高的速度。電子槍的第二個作用是利用電子透鏡系統把電子流聚焦成束，在熒光屏面上形成細小的光點。電子槍的這種透鏡作用就是由電子槍的各電極加不同的電壓而形成的。
黑白顯像管的電子槍比較簡單，通常采用單電位電子槍，而彩管的電子槍要求發射三束電子，因此結構復雜，要求的精度也高。為瞭保證精度，通常都把三槍做成一個整體。1972年美國RCA公司研制成自會聚彩管，電子槍的排列由“品”字形變為“一”字形。
偏轉系統 當具有很高動能的聚焦電子束轟擊熒光屏時，僅能在熒光屏的中心產生一個亮度很高的光點。為瞭在顯像管屏面上顯示一幅圖像，還必須讓電子束在水平方向和垂直方向同時偏轉，使整個熒光屏上的任何一點都能發光而形成光柵。這就需要有一個偏轉系統。顯像管采用磁偏轉，由兩組套在管頸外面的偏轉線圈組成。當有電流通入偏轉線圈時，所產生的垂直於管頸的橫向磁場使電子束產生偏轉。其中一組線圈使電子束作水平方向的偏轉，另一組線圈使電子束作垂直方向的偏轉。
彩管的偏轉系統較黑白管的偏轉系統復雜，自會聚管中偏轉線圈產生的磁場為非均勻磁場，水平方向為枕形場，垂直方向為桶形場，不僅對電子束起偏轉作用，而且利用它和管內電極的配合使三電子束自動地完成動態會聚（偏轉過程中的會聚）。靜會聚（電子束不偏轉時的會聚）的實現是由套在管頸上的四極和六極磁環的調整來完成的。管頸上還套有一對二極磁環，它是用來校正色純度的。
小型管一般偏轉角為90°，大型管為瞭壓縮管子的總長度，采用100°或110°偏轉角。偏轉角越大所耗功率也越大。
蔭罩組件 它是彩管特有的極為重要的組件。當彩管工作時，蔭罩限制電子束著屏方向和著屏束徑，以保證各電子束隻能打中熒光屏上規定的基色粉條（點）。也就是保證電子束正確選色。此外，在彩管熒光屏面制造過程中，蔭罩起曝光母板的作用。
蔭罩組件中的主要部件為蔭罩，通過框架和彈簧片等使其按設計要求固定在管內。它們共同組成蔭罩組件。
蔭罩板一般是冷軋低碳鋼帶制成的。其上用光刻腐蝕方法制成排列有序的槽孔（圓孔）。鋼帶厚度因彩管的尺寸不同而異，一般在0.1～0.2毫米。孔的截面呈“碗”形，而且蔭罩邊緣部分的“碗”形為非對稱，以保證電子束射向熒光屏時不撞擊蔭罩。孔間的水平距離及孔的大小由彩管的尺寸及對彩管的分辨率的要求而定；孔之間的垂直距離主要取決於電子束的掃描行數，也就是與電視機的制式有關。同時要考慮到蔭罩板成型時的強度，因為蔭罩組件中的蔭罩是具有與玻屏內面匹配的曲率要求的部件。
彩管的發展 彩管除瞭用於彩色電視機之外，也用於電子計算機的顯示終端(CDT)。隻是作顯示器用的彩管分辨率要高一些。除瞭它的蔭罩節距（孔間的水平間距）變小之外，電子槍的束點要小，而且三束在全屏面的會聚要好。雖然在原理上CDT與CPT是相同的，但CDT的技術難度要大於CPT。
隨著其他顯示器的出現，如液晶顯示器(LCD)、等離子顯示器(PDP)、場發射顯示器(FED)、真空熒光顯示器(VFD)等，彩管的地位受到嚴重挑戰。為使彩管在諸多的顯示器中仍然占有優勢，近年在彩管的設計、制造、材料等方面不斷更新。不論CPT還是CDT，它們發展的主要方向，首先是大屏幕全平面化的發展。CPT最大屏幕可做到102厘米(40英寸)，但商品化最大屏幕為97厘米(38英寸)，CDT可以做到64厘米(25英寸)。屏的平面化起始於20世紀80年代，由東芝首推FS管。以後各公司都推出各種不同的平面管。屏面曲率半徑由原來的1R（屏內面對角線方向曲率半徑為1米），變成瞭2R，甚至於到5R（所謂的純平管）。優點是減少瞭對雜散光的反射，降低屏四周邊文字及圖像的畸變,使彩色和圖像更加貼近實際。
其次是向數字式HDTV的CPT和超高分辨率的CDT發展。HDTV使用CPT已經研究開發成功，並已裝成彩色電視機上市，這種CPT的屏幕長寬比為16∶9。CDT能在每一水平掃描行上顯示1 600個像素，在今後5年內要求達到每一水平掃描行能顯示3 200個像素。要實現HDTV的CPT和超高分辨率的CDT，在技術上要解決玻殼、蔭罩、電子槍及偏轉線圈等一系列的設計、材料和工藝問題。
再次就是高亮度及對比度的綜合性能的發展。某些情況下，對比度的提高會造成亮度的下降。所以彩管制造者著重於亮度和對比度綜合性能的提高，即所謂BCP。1998年東芝公司開發的微型濾光膜熒光屏，既提高瞭亮度也提高瞭對比度。
自彩管問世以來，已走過瞭50多年的歷程。由於技術不斷進步和完善，它是諸多顯示器中性能價格比最好的。由於液晶顯示，尤其是彩色薄膜晶體管液晶顯示(TFT–LCD)和彩色等離子體顯示(PDP)的迅速發展，造成平板顯示(FPD)與彩管的激烈競爭。但事實證明，不論彩管還是TFT–LCD、PDP、VFD，以及各種投影顯示，都有各自的優勢，都將在各自的領域中發揮各自的作用。