Siaurajame vamzdžio gale įtaisytas elektros srove kaitinmas katodas (1), spinduliuojantis dėl termoelektroninės emisijos elektronus. Išlėkę iš katodo elektronai, stipraus elektrinio lauko veikiami (tarp katodo ir anodo sudaroma įtampa, siekianti iki 20 kV), pro valdymo tinklelį (2) juda teigiamojo anodo (3) link. Perėję pro jį, elektronai sklinda siauru pluoštu (6), kurį galima pavadinti elektroniniu spinduliu. Toliau šis pluoštas sklinda tarp dviejų porų priešingais krūviais įelektrintų plokščių: horizontalių (4) ir vertikalių (5). Keičiant prie tų plokščių prijungtą elektrinę įtampą, galima valdyti elektronų pluošto judėjimą vertikalia ir horizontalia kryptimi. Pluoštas visada krypsta teigiamai jelektrintos plokštės link. Pasiekęs platųjį vamzdžio galą (7) (ekraną), padengtą tam tikros medžiagos sluoksniu, elektroninis spindulys susidūrimo vietoje sukelia švytėjimą. Ekrane pasirodo maža apskrita dėmelė (8).
