极射线发光现象最明显（最适合用上述实验手段对其进行测量），但是间接带隙半导体（例如硅）中也有微弱的阴极射线发光现象。利用位错硅的发光和本征硅相异的特征，可以检测出集成电路中的缺陷。最近，基于电子显微镜的阴极射线发光测量也被用于研究金属纳米颗粒的表面等离子共振。金属纳米颗粒的表面电浆子也能吸收光和发光，但这一过程和半导体中的发光是不同的。同样，阴极射线发光也被用作探针，对平面介电光子晶体和纳米结构光子材料的局部态密度进行测量。