电子枪灯丝的一般由阴极、聚焦极、阳极组成。作为电化学反应的一个术语，电子枪灯丝的阴极指的是获得电子的极，也就是发生还原反应的极。阴极是电子枪灯丝的重要组成部分，它决定电子枪的发射能力和电子枪灯丝的使用寿命。

目前电子枪灯丝的阴极的形式最被广泛认可的是直热式阴极和间热式阴极，后者可分为轰击型和加热型。轰击型的加热方式在电子枪灯丝和阴极之间施加上百甚至是上千伏的轰击电压，当阴极受热到一定温度后就会产生大量的电子。加热型的阴极是通过电流流过电子枪灯丝，灯丝燃烧阴极，在阴极达到可以发射电子的温度的条件下，就会产生电子。

电子枪灯丝温度对电子的发射强度具有很强的影响。在得到相同发射的强度条件下，阴极材料的采出逸功更小，那么就可以大大降低电子枪灯丝的温度，这样能更好的维护电子枪灯丝的使用。如果要使电子枪灯丝使用周期加长，就需要较高熔点和较小蒸发率的阴极材料，并且不容易受空气的侵蚀而中毒。

由于阴极在电子枪灯丝中的重要性，使用者应该选择能保护阴极的材料。阴极保护技术是一种电化学保护技术，其原理是将一个外加电流施加在被腐蚀金属结构物的表面上，被保护结构物成为阴极，从而控制和抑制会使金属腐蚀发生的电子迁移，避免或减弱腐蚀的发生。如此一来，就可以通过保护阴极来维护电子枪灯丝，延长其使用时间。