진공의 유리관 또는 금속의 용기 속에 몇 개의 전극을 넣고 열전자를 이용하여 정류, 증폭 등을 하는 전자관. 라디오나 텔레비전 등의 수신기에 쓰이는 수신용 진공관, 송신기에 쓰이는 송신용 진공관, 전자의 특수한 작용을 이용하는 광전관과 브라운관 등이 있으며, 보통은 수신용 진공관을 말한다.

진공관 내부에는 캐소드(음극), 필라멘트, 플레이트(양극), 그리드 등이 있다.

캐소드는 전자를 방출하는 전극으로, 텅스텐 필라멘트를 직접 가열하여 전자를 방출하는 직열형과 니켈의 가는 관의 표면에 전자를 잘 방출하는 산화물 피막을 입혀서 그 내부에 캐소드를 가열하기 위한 필라멘트를 넣은 방열형이 있다.

플레이트는 캐소드로부터 방출된 전자를 모으는 전극으로, 얇은 니켈판으로 캐소드 주위를 둘러싼 것이다.

그리드는 캐소드로부터 플레이트를 향해 방출되는 전자의 흐름의 양을 조절하는 전극으로, 가는 금속선을 나선형으로 감아 만든 것이다.

전극의 수에 따라 2극 진공관, 3극 진공관, 4극 진공관, 5극 진공관으로 나뉘며, 각각 서로 다른 구조와 작용 및 용도가 있다.

2극 진공관은 가장 간단한 것으로 교류 를 직류로 바꾸는 작용이 있으므로 정류관이라고도 한다. 3극 진공관은 증폭 작용을 하므로 증폭관이라고도 한다. 또 회로를 이룰 때는 검파와 발진 및 변조 작용을 할 수 있다. 3극 진공관의 그리드와 플레이트 사이에 또 하나의 그리드(차폐 그리드)를 넣은 것을 4극 진공관이라 하며, 3극 진공관보다 증폭 작용이 크다. 4극 진공관의 플레이트로부터 튀어나온 2차 전자를 억제하기 위해 또 하나의 그리드( 억제 그리드)를 넣은 것을 5극 진공관이라 하며, 증폭 작용이 더 커지고 감도도 매우 좋아진다.

이 밖에도 여러 가지 구조와 작용이 있으나, 최근에는 트랜지스터나 집적 회로(IC) 등의 반도체로 대체되어 거의 사용되지 않고 있다.

그러나 엑스선관, 레이더용의 브라운관, 대형 송신관 등 특수 용도의 진공관은 아직도 사용되고 있는데, 이것도 차차 반도체 소자로 대치되고 있다.