اشعۀ کاتُدی (پرتو کاتدی) تابش الکترونهایی است که از قطب منفی یک لامپ خلأ خارج می‌شوند. لامپ خلأ لولۀ شیشه‌ای یا فلزی است که درون آن از هوا و گازهای دیگر خالی شده است و دو صفحۀ فلزی دارد که یکی به قطب مثبت و دیگری به قطب منفی جریان الکتریسیتۀ مستقیم وصل است. صفحۀ مثبت را آنُد و صفحۀ منفی را کاتُد می‌نامند. به‌سبب اختلاف پتانسیل الکتریکی زیاد میان آند و کاتد، جریانی از الکترونها از کاتد خارج می‌شود که آن را پرتو کاتدی می‌نامند. پرتو کاتدی با سرعت زیاد و در خط راست عمود بر صفحۀ کاتد حرکت می‌کند. پرتو کاتدی و پرتو بتا شبیه یکدیگرند. اما پرتو بتا الکترونهایی هستند که درنتیجۀ واپاشیِ هستۀ اتم بعضی از عنصرهای رادیواکتیو به وجود می‌آیند.
