直熱式真空管與傍熱式真空管使用上的差異，對于一般使用者而言是不必在乎直熱式真空管與傍熱式真空管的不同，但對于設計者而言，傍熱式真空管由于間接加熱的關系，燈絲電流通常較大，而且傍熱式的結構必須對陰極金屬板加溫，因此開機后有一段緩慢的加溫期，如果是前級，則必須做好延遲設計，以免開機的脈沖傷了后級。

依據發(fā)展的過程來看，最早的真空管當然是直熱式的設計，二極管是首先被發(fā)展出來的，二極管的功能猶如現在的二極體，具有整流以及收音機內部檢波的功能，二極管經過適當的設計，也可以成為穩(wěn)壓管，作用如現在的濟納二極體（Zener Diode）。由于真空管的動作原理很簡單，因此第一支真空管被成功的制造出來之后，就有許多科學家加入研發(fā)的工作。第一支三極管在1907年被一位美國科學家成功制造，從此便開啟了無線電時代的來臨，告別留聲機，進入擴大機時代。

真空管具有發(fā)射電子的陰極（K）和工作時通常加上高壓的陽極或稱屏極（P）。燈絲(F)是一種極細的金屬絲，而電流通過其中，使金屬絲產生光和熱，而去激發(fā)陰極來放射電子。柵極（G）它一定置于陰極與屏極之間。柵極加電壓是抑制電子通過柵極的量，所以能夠在陰極和陽極之間對電流起到控制作用。

為保持管內的真空狀態(tài)，真空管中設有一物件，稱為除氣劑。一般由鋇、鋁、鎂等活潑金屬合金制成。在抽出管中空氣后，將管中各元件及除氣劑加熱至紅熱，這樣就可以吸收管內電極所含之氣體。利用一圍繞管子之高頻電磁場而使除氣劑迅速升華，除氣劑就吸收管子中的氣體。在反應過后，玻璃管內壁積存銀色的除氣劑披覆層。若把管體的玻璃管打破或漏氣時，玻璃管內壁積存銀色的除氣劑便會退色，同時也表示該真空管不能被使用。