众所周知，当电子沿着一条确定的电路流动时，便会产生电流。如何让电子听从人们的指挥而为人类服务，这是近一个多世纪以来人们的梦想。
伟大的美国发明家爱迪生为人们指明了这条道路。1883年，他制成了一个特殊的电灯泡：他在灯泡内的灯丝附近焊上一小块金属片，然后给金属片加正电压，使得电子在灯丝和金属片之间的空间内流动，产生了微弱的蓝色光芒。其实，金属片与灯丝并没有直接发生接触，在正电压的作用下却有电流通过；而给金属片加负电压时，则无电流通过。这种奇异的现象被称为“爱迪生效应”。
1904年，曾与意大利科学家马可尼合作进行无线电发报实验的英国电气工程师弗莱明参照爱迪生，制作了一个改进的灯泡。他加制了一个特种管子，并且开始在实验中仔细研究电流在灯丝和金属片之间的流动情况。研究的结果使他认识到，“爱迪生效应”是由于灯丝发热引起的，这种热效应使得电子像开水一样“沸腾”起来，并从金属片散入空间。他还发现自己所设计的这个特种管子还是一个优良的整流器，当金属片带正电时，它只允许电流朝一个方向流动。于是，弗莱明把它称为电子管，并用它作为检测无线电报信号的检波器——这就是世界上的第一支电子管。
实验中，弗莱明又在真空管里放置了正极板和负极板两块金属板，当加热负极板时，就发现有电子流入正极；在正极加上无线电信号后，通过的电流也随之起伏。这也就是二极管。二极管是一种性能很好的新型检波装置，同时又为三极管这个划时代的发明奠定了基础。
二极管的发明使美国物理学家雷金纳德·费森登能够在1906年12月24日首次进行了声音广播——从马萨诸塞州海岸播发音乐。他发射的不是如莫尔斯码那种断续信号，而是连续的信号，信号的振幅随声波的不同而有所变化。这种信号的广播，后来就被称为调幅广播。
由于二极管检波器的输出信号很微弱，检波效率较低，所以人们想尽办法对这种电子管进行改进。1907年，美国一位从事无线电信号检波工作的发明家李·德福雷斯特在二极管的正极和负极之间加上了一个金属丝制的栅极，带负电荷的栅极使得电子也带有了负电，从而趋向于被驱离栅极，使只有少数电子到达金属片。这样，人们用增加或减少栅极负电荷的方法就可以调节流向金属片的电子数量，也就意味着人们可以对电子的流动进行精确的控制——这就是今天三极管的标准形式，由金属片、灯丝和栅极三种元件构成。随后，三极管很快就被用来发射和接收无线电波。此后，德福雷斯特为美国海军设计了第一座大功率无线电台，首次实现了使用无线电发布新闻广播。
后来，电子管的发展又经历了四极管、五极管，除不断改进它的放大性能外，还尽可能向提高工作效率、加宽频带的方向发展。总之，20世纪的大多数电子装置都是电子管的巧妙应用。
今天，世界上已经有几百种各式各样的电子管，有的像顶针那么小，有的却像人那么大。除了检测和放大无线电信号外，它们还可以将交流电变成直流电，并且可以用来接通或关掉各个独立的电路，在电子领域里为人类做着越来越多的贡献。