放电管中的电子流
在具有阴极、阳极与低压气体的玻璃管中施加电压，可以产生从阴极一侧出发的带电粒子流。荧光或探测装置使其作用可见，但“射线”一词并不意味着它与普通可见光相同。阴极射线研究的对象是电子及其形成的束流。
用电场和磁场改变方向
电子带负电，在电场和磁场中的偏转可用于比较电荷、速度与质量之间的关系。适当组合两个场，还可使不同方向的作用相互抵消。实验必须结合场强和装置几何进行分析，荧光屏上的一条痕迹本身并不直接给出全部粒子参数。
参考：[2]
不同材料中的共同粒子
汤姆孙比较不同阴极材料和气体条件，所得电荷与质量比具有共同性。1897年的研究将阴极射线解释为电子构成的粒子流，并把电子与原子组成联系起来。原子内部存在更小带电组成的证据，由多种可比较的实验结果逐渐形成。
从观察对象到可控束流
把电子产生、加速与偏转分开处理，使阴极射线装置成为研究粒子运动的实验平台。通过改变电极与场，可以控制电子到达的位置，或用束流检验物质响应。这套方法将原子结构问题与后来的电子光学联系起来，也说明测量技术本身会扩展可研究的对象。