射线形成，并且在管壁造成磷光。1876年，德国物理学者欧根·戈尔德斯坦发现，辉光不是朝着所有方向发射，而是朝着垂直于阴极表面的方向发射，这与烛光的发射方式大不相同，烛光是朝着所有方向发射。戈尔德斯坦称这辉光为阴极射线，他主张，阴极射线是某种传播于乙太的电磁波，因为，如同紫外线一般，阴极射线以直线移动，并且当撞击时会造成磷光。在1871年提议，阴极射线是由阴极排出的粒子所组成，由于会被磁场影响，这些粒子带有负电。1879年，威廉·克鲁克斯建议，因撞击阴极而获得负电的气体粒子形成了阴极射线，由于彼此互相排斥