I raggi catodici sono fasci di elettroni che si producono all'interno di un tubo catodico. Gli elettroni vengono rilasciati da un catodo, un elettrodo con carica di segno negativo, solitamente per effetto termoionico. Nel vuoto spinto del tubo catodico gli elettroni viaggiano ad alta velocità verso l'anodo, l'elettrodo positivo da cui sono attratti per effetto della forza di Coulomb, e possono oltrepassarlo percorrendo una certa distanza all'esterno del tubo catodico.