В медицинской практике преимущественно используются электронные рентгеновские трубки. Такая трубка представляет собой баллон, в котором создан вакуум порядка 10 мм ртутного столба.

Внутри баллона располагается анод, представленный массивным металлическим стержнем, и катод, изготовленный в виде металлической спирали, которую можно нагревать, пропуская через нее электрический ток. При нагревании спираль начинает испускать электроны, скапливающиеся вокруг нити накала в виде электронного облачка.

При подключении к аноду и катоду высокого напряжения скопившиеся около спирали электроны начинают с громадной скоростью перемещаться по направлению к аноду и, ударяясь о его поверхность, обусловливают появление рентгеновского излучения.

Увеличение степени накала спирали катода приводит к увеличению выделенных ею электронов, а, следовательно, и к увеличению количества рентгеновых лучей. В современных трубках в рентгеновское излучение переходит лишь около 1 % энергии тормозящихся на аноде электронов.

Основная же масса энергии электронов превращается в тепло, вследствие чего в процессе работы трубки ее анод подвергается сильному разогреванию, которое может привести даже к расплавлению вещества анода.