Ống tia âm cực hoạt động bằng cách đưa các điện tử từ cực âm tích điện âm sang cực dương mang điện tích dương, ống này có một ống nhỏ để cho các điện tử thoát ra theo đường thẳng hội tụ trên màn hình. Màn hình được phủ trong một số vật liệu, thường là phốt pho, tạo ra ấn tượng tạm thời sau khi va chạm với một điện tử.
Ống tia âm cực thường được sử dụng trong các kiểu máy thu hình cũ hơn. Chúng thường được thiết lập với nhiều ống, hoặc "súng", trỏ đến các pixel màu xanh lá cây, đỏ và xanh lam trên màn hình. Các electron sẽ được chuyển thành màu chính xác bằng cách sử dụng một số loại phương pháp làm lệch hướng, thường là từ tính.
