從低氣壓放電管陰極發射出來的電子束。19世紀30年代M.法拉第首先研究低壓氣體的放電現象，1858年德國人J.普呂克發現氣壓更低時的陰極射線。為瞭弄清楚陰極射線的本質，19世紀下半葉它成為研究的熱點。英國物理學傢大都傾向於陰極射線是帶電粒子流，而德國物理學傢大都傾向於它是類似於紫外線的電磁波。1897年J.J.湯姆孫最終得出結論，陰極射線是由帶負電的粒子即電子組成的流，從而導致電子的發現。陰極射線通常在低氣壓下產生，陰極可是冷的，，也可是熱的，電子可通過外加電場的場致發射、離子轟擊或熱電子發射過程從陰極射出，然後用電場加速電子，用電場、磁場或兩者兼用使電子束聚焦和偏轉。陰極射線的深入研究導致其廣泛的應用，如各種類型的陰極射線示波器中的示波管、電視攝像管和顯像管以及經高能量加速的電子束打在金屬靶上產生X射線的X射線管。電子束還可直接用於一些材料加工，如切割、熔化和焊接等。