真空电子器件按其功能分为实现直流电能和电磁振荡能量之间转换的静电控制电子管；

　　将直流能量转换成频率为300兆赫～3000吉赫电磁振荡能量的微波电子管；

　　利用聚焦电子束实现光、电信号的记录、存储、转换和显示的电子束管；

　　利用光电子发射现象实现光电转换的光电管；

　　产生X射线的X射线管；

　　管内充有气体并产生气体放电的充气管；

　　以真空和气体中粒子受激辐射为工作机理，将电磁波加以放大的真空量子电子器件等。

　　静电控制电子管 借助改变管内电极上的电位，使电子管内各电极间的电场发生变化，从而控制电子的运动。静电控制电子管的功能，是实现直流电能和电磁振荡能量之间的转换。按照电子管内电极数目来分类，可分为二极管、三极管、四极管、五极管、六极管、七极管和八极管等类。有些电子管内包含两部分或更多的部分,成为复合管,如双二极管、二极-三极管、三极-五极管等。主要用途是：无线电广播、电视广播、无线电通信、雷达、工业加热和粒子加速器等。

　　微波电子管 工作于微波波段的真空电子器件。用来把直流能量转换成频率为300兆赫到 3000吉赫的电磁振荡能量，包括M型返波管、直射速调管、反射速调管、O型返波管和回旋管等。通常将微波气体放电管也划归微波电子管一类。微波电子管主要用于雷达、电视、微波通信、导航、电子对抗、遥控遥测、工业加热及粒子加速器等。

　　电子束器件 在电子束器件中，通过形成和控制弱流电子束来实现多种信号转换功能，特别是电信号与光信号之间的转换。各类电子束器件广泛应用于测量仪表、雷达、电视摄像与显像、电视传真、计算机终端显示、医学等领域。

　　光电器件 利用光电子发射现象，把光信号变成电信号，或者将不可见辐射的图像变成可见光图像（变像管）以及将微弱可见光图像的亮度增强（像增强管）。主要应用于自动控制、天文研究、核物理、传真通信、激光探测、空间研究、夜视仪器等。

　　真空指示管 用来把电信号变成数字、字符等光信号显示出来，包括荧光数码管、电光指示管等。用于测试仪表、信息显示设备、接收设备显示器等。

　　X射线管 用于产生X射线的电子管。它是将直流电能变成X射线能量。用于医学诊断、治疗，零件无损检验，物质结构分析、光谱分析。在生物学上用于确定复杂分子结构。

　　充气管  基于气体放电原理的真空电子器件。制造时，先将管壳内抽成真空、再充入一定量的、特定成分的气体。按照用途可以分为整流管、稳压管、计数管、字码管等。广泛应用于雷达、通信、自动控制、辐射测量、显示、工业交通等领域。

　　真空量子电子器件 以真空为其工作条件的量子电子器件。在这类器件中，受激粒子在与电磁波相互作用时，产生受激辐射，将电磁波加以放大。主要包括自由电子微波激射器、分子微波激射器、量子频率标准器件。

　　真空电子器件广泛用于广播、通信、电视、雷达、导航、自动控制、电子对抗、计算机终端显示、医学诊断治疗等领域。自20世纪60年代以后，很多真空电子器件已逐步为固态电子器件所取代，但在高频率、大功率领域，真空电子器件仍然具有相当生命力，而电子束管和光电管仍将广泛应用并有所发展。

　　小功率静电控制电子管由于受到固态器件的竞争，自60年代以来生产数量锐减。低频率、小功率微波电子管的生产，也呈下降趋势。但同固态器件相比，真空电子器件具有功率容量大的显着特点。高频率、大功率领域仍将是真空电子器件的阵地。各类电子束器件和光电器件，虽面临固态器件的竞争，但近期内仍将广泛应用并有发展。真空电子器件与固态器件互相渗透，产生了一些新型电子器件。