een luchtledige glazen of metalen ballon waarbinnen geleiding van elektriciteit optreedt. In de buis zijn elektroden aanwezig, nl. de kathode, één of meer roosters en een anode. De geleiding vindt plaats door vrije ladingdragers (elektronen, soms ionen). De kathode is een kleine nikkelen cilinder waarop een laagje halfgeleidermateriaal (BaO).
Door verhitting ontsnappen elektronen uit de oppervlakte (thermische emissie, zie fotocel). De positieve anodespanning (gerekend ten opzichte van de kathode) trekt de vrije elektronen aan, waardoor een anodestroom ontstaat. Bepaalde spanningen op de roosters kunnen de anodestroom naar richting of naar intensiteit regelen. De elektronenbuis is in principe een veranderlijke weerstand, waarvan de waarde traagheidsloos kan worden veranderd. Dit gebeurt met een kleine hoeveelheid energie in de stuurketen en daarmee kan men een grote hoeveelheid energie in de anodeketen beïnvloeden. Er zijn duizenden typen buizen gemaakt, b.v. voor industriële procesregeling, voor rekenmachines, voor omroepontvangers, enz.; zie ook elektronenstraalbuis.