愛迪生雖然發現了熱電子發射效應（即愛迪生效應），但他并未意識到這一效應的意義，而且對它的機理也不清楚。1897年，英國J.J.湯姆遜揭示出形成愛迪生效應的荷電粒子是電子，愛迪生效應乃是一種熱電子發射現象。1904年，英國J.A.弗萊明第一個把愛迪生效應付諸實用，發明了二極電子管。二極電子管的發明為無線電報接收提供了一種靈敏可靠的檢波器。1906年，美國L.德福雷斯特發明具有放大能力的三極電子管，為當時蓬勃發展的無線電報通信事業提供了一種極其有用的器件。三極電子管發明以后，又出現了四極管、五極管、更多極的電子管和復合管，形成了包括收信管、發射管、低頻管、高頻管、微波管和超小型管等系列。 電子管是電子器件的第一代，在晶體管發明以前的近半個世紀里，電子管幾乎是各種電子設備中唯一可用的電子器件。電子學應用方面取得的許多成就，如電視、雷達、計算機的發明，這些都是和電子管分不開的。