阴极射线是从放电管阴极发射出来的电子束。1858年德国人普吕克尔在利用低压放电管研究气体放电时发现了阴极射线。以后科学家们对阴极射线进行了大量的实验研究，1897年，汤姆逊作出结论指出，阴极射线是由带负电荷的粒子即电子组成，从而导致了电子的发现。
产生阴极射线的放电管，一般要抽真空或充以低压强的某种气体。阴极可以是冷的，也可以是热的，电子通过外加电场的场致发射、离子轰击或热电子发射过程从阴极射出。用电场加速电子，用电场、磁场或二者兼用使电子束聚焦和偏转。基于这些性质，阴极射线被广泛地用于科学技术、国民经济、国防建设、医学和日常生活的许多领域。