簡單說法：燈絲對陰極加熱產(chǎn)生電子云，電子云在屏極高壓下向屏極運(yùn)動，在陰極與屏極間還有柵極，柵極電壓的高低就控制了流向屏極電子量的多少。

將一支電子管拆開之後，繪於附圖之中，從圖可知，當(dāng)點(diǎn)亮燈絲，燈絲溫度逐漸升高，雖然是真空狀態(tài)，但燈絲溫度以輻射熱的方式傳導(dǎo)至陰極金屬板上，等到陰極金屬板溫度達(dá)到電子游離的溫度時，電子就會從金屬板飛奔而出。此時在電子是帶負(fù)電的，在屏極加上正電壓，電子就會受到吸引而朝屏極金屬板飛過去，穿過柵極而形成一電子流。柵極猶如一個開關(guān)，當(dāng)柵極不帶電時，電子流會穩(wěn)定的穿過柵極到達(dá)屏極，當(dāng)在柵極上加入正電壓，對于電子是吸引作用，可以增強(qiáng)電子流動的速度與動力；反之在柵極上加入負(fù)電壓，同性相斥的原理電子必須繞道才能到達(dá)屏極，若柵極的結(jié)構(gòu)龐大，則電子流有可能全數(shù)被阻隔。
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利用柵極可以輕易控制電子流的流量，將輸入訊號連接在柵極上，并且加入適當(dāng)?shù)钠珘?，并且在屏極串上一個電阻，藉此即可達(dá)到訊號放大的目的。電子管也與晶體管一樣，具有多種放大形式（事實(shí)上，晶體管的放大形式是從電子管延伸過來的應(yīng)用），結(jié)合不同的電子材料如電阻、電感、變壓器以及電容等，就可以創(chuàng)造出千變?nèi)f化的電子產(chǎn)品。
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觀察電子管的管壁內(nèi)部可以看到一塊類似水銀的薄膜黏附在玻璃壁上，這是延長電子管壽命的設(shè)計。除了極少部份低壓電子管外（并非指工作電壓低，而是指電子管內(nèi)部存在低壓氣體），大部分的電子管必須抽真空才能正常工作。電子管的接腳為金屬腳，雖然以玻璃封裝，但玻璃與金屬接腳之間仍然有漏氣的機(jī)會。玻璃管內(nèi)的金屬蒸鍍物（即消氣劑），會與氣體進(jìn)行作用，它存在的目的就在于吸收氣體，以維持電子管內(nèi)部的真空度。這一層薄薄的金屬物氧化之後，會變成白色，表示電子管已經(jīng)漏氣不行了，所以若打破電子管時，這一層蒸鍍物質(zhì)也會變成白色，因此購買老電子管時，也要注意蒸鍍物的情況，像水銀一樣的為佳，若開始蒼白、剝落時，就表示這支電子管已經(jīng)邁入老年了。