世纪末许多着名科学家如诺贝尔奖获得者菲利普·莱纳德对阴极射线做了非常详细的研究。很快人们就认识到阴极射线是由今天被称为电子的带电粒子组成的。由于阴极发射这个射线，因此其电荷是负的。
应用.在没有外部影响的情况下阴极射线直线传播。电场和磁场可以改变它们的方向。人们利用这个现象发明了阴极射线管，它是电视机、示波器等的原理。在许多工业中极高速的电子束用来做电子束焊接、迅速修补热固性塑料以及"交叉结合"热塑性塑料来改善其物理特性。极高速电子流也可以作为自由电子激光的增益介质。