示波管的原理是電子槍產生了壹個聚集很細的電子束，並把它加速到很高的速度。這個電子束以足夠的能量撞擊熒光屏上的壹個小點，並使該點發光。
電子束壹離開電子工業槍，就在兩副靜電偏轉板間通過。偏轉板上的電壓使電子束偏轉，壹副偏轉板的電壓使電子束上下運動；另壹副偏轉板的電壓使電子左右運動。
示波管的內部結構：
（1）熒光屏，現在的示波管屏面通常是矩形平面，內表面沈積壹層磷光材料構成熒光膜。在熒光膜上常又增加壹層蒸發鋁膜。高速電子穿過鋁膜，撞擊熒光粉而發光形成亮點。鋁膜具有內反射作用，有利於提高亮點的輝度。
（2）電子槍及聚焦，電子槍由燈絲（F）、陰極（K）、柵極（G1）、前加速極（G2）（或稱第二柵極）、第壹陽極（A1）和第二陽極（A2）組成。它的作用是發射電子並形成很細的高速電子束。燈絲通電加熱陰極，陰極受熱發射電子。
（3）偏轉系統，偏轉系統控制電子射線方向，使熒光屏上的光點隨外加信號的變化描繪出被測信號的波形。兩對偏轉板分別加上電壓，使兩對偏轉板間各自形成電場，分別控制電子束在垂直方向和水平方向偏轉。