Die Kathodenstrahlröhre oder Kathodenstrahlröhre wurde von Karl Ferdinand Braun erfunden. Sie war viele Jahre lang die gebräuchlichste Art der Anzeige. Sie wurde in fast allen Computermonitoren und Fernsehern verwendet, bis LCD- und Plasmabildschirme zum Einsatz kamen.

Eine Kathodenstrahlröhre hat eine Elektronenkanone. Die Kathode ist eine Elektrode (ein Metall, das bei Erwärmung Elektronen aussenden kann). Die Kathode befindet sich in einer Glasröhre. Ebenfalls im Inneren der Glasröhre befindet sich eine Anode, die Elektronen anzieht. Diese wird dazu verwendet, die Elektronen zur Vorderseite der Glasröhre zu ziehen, so dass die Elektronen in eine Richtung herausschießen und einen Kathodenstrahl erzeugen. Um die Richtung des Strahls besser kontrollieren zu können, wird die Luft aus der Röhre entfernt, wodurch ein Vakuum entsteht.

Die Elektronen treffen auf die Vorderseite der Röhre, wo sich ein Phosphorschirm befindet. Die Elektronen bringen den Phosphor zum Leuchten. Die Elektronen können durch die Erzeugung eines Magnetfeldes gelenkt werden. Durch sorgfältige Kontrolle, welche Bits des Phosphors aufleuchten, kann ein helles Bild auf der Vorderseite der Vakuumröhre erzeugt werden. Wenn dieses Bild 30 Mal pro Sekunde gewechselt wird, sieht es so aus, als würde es sich bewegen. Da in der Röhre ein Vakuum herrscht (das stark genug sein muss, um die Luft abzuhalten) und die Röhre aus Glas bestehen muss, damit der Phosphor sichtbar ist, muss die Röhre aus dickem Glas bestehen. Für einen großen Fernseher kann diese Vakuumröhre recht schwer sein.

Die Kathodenstrahlröhre wurde 1897 erfunden und als Oszilloskop (eine Maschine zur Darstellung von Wellen) verwendet. Später, zusammen mit anderen Erfindungen und Verbesserungen, wurde sie von Philo T. Farnsworth in den 1920er Jahren für das erste moderne elektronische Fernsehen verwendet. Die Kathodenstrahlröhre war der Haupttyp von Fernsehbildschirmen, bis die Flüssigkristallanzeige in den frühen 2000er Jahren populär wurde.