De elektronenbuis, ook wel radiobuis, radiolamp of vacuümbuis genoemd, was de eerste echte elektronische component.

De eenvoudigste elektronenbuis, de diode, bestaat uit een vacuüm getrokken glazen buis waarin een gloeidraad geplaatst is die dienstdoet als kathode, met daaromheen een cilindervormig metalen plaatje, de anode. Wanneer de gloeidraad wordt opgewarmd en de anode met voldoende spanning positief is gepolariseerd, zal er een elektronenstroom gaan lopen (Edisoneffect) wanneer de stroomkring tussen anode en kathode wordt gesloten. Maakt men de anode echter negatief ten opzichte van de kathode dan vloeit er geen stroom. Per definitie loopt een stroom van plus naar min, terwijl de negatief geladen elektronen van min naar plus gaan.

Andere elektronenbuizen hebben tussen de kathode en de anode een of meer roosters, roostervormige elektroden, die de stroom elektronen beïnvloeden. Een negatief geladen rooster stoot de elektronen af.

Het aantal roosters bepaalt de benaming van de elektronenbuis.

• de diode heeft twee elektroden, en wordt voor gelijkrichting en demodulatie gebruikt.
• de triode heeft 1 rooster - het stuurrooster - waarmee met een kleine spanningsverandering een relatief grote stroomverandering tussen anode en kathode teweeggebracht kan worden. Hiermee was de eerste versterker mogelijk.
• de tetrode heeft 2 roosters, het extra rooster, tussen stuurrooster en anode, dient om de versterkingsfactor van de buis op te voeren. (tetra = 4)
• de pentode heeft 3 roosters: stuurrooster, schermrooster en keerrooster waarmee het aantal actieve aansluitingen 5 bedraagt. (penta = 5)
• de hexode, heptode en octode hebben respectievelijk 4, 5 en 6 roosters, en worden gebruikt als mengbuis in o.a. frequentie-omvormers en radio-ontvangers.

Behalve de genoemde elektronenbuizen zijn ook allerlei combinaties in zwang, in feite twee of meer elektrodesystemen in een enkele buis: dubbeldiode, dubbeltriode, triodepentode, triodeheptode, dubbelpentode. Hiermee kan het aantal buizen beperkt worden en is het mogelijk een betere gelijkheid tussen twee triodes/pentodes te verkrijgen voor brugschakelingen en dergelijke.

Een dubbeldiode (vaak met gemeenschappelijke kathode) kan dienen voor dubbelfasige gelijkrichting. Er is dan een voedingstransformator met twee secundaire wikkelingen nodig.

Een triodeheptode is zeer geschikt in superheterodyne ontvangers. De triode wordt gebruikt in een oscillator en de heptode dient als mengbuis.

Er bestaat ook een buis met een triode en twee eindpentodes, die bedoeld is als eindtrap van een balansversterker. De triode is de fasedraaier en de pentodes dienen als eindbuis.

Behalve de gewone radiobuizen zijn er ook nog de kathodestraalbuis zoals die in (klassieke) tv-toestellen, oscilloscopen en computerbeeldschermen gebruikt wordt, en indicatorbuizen zoals die voor weergeven van opnameniveau van een bandrecorder of de signaalsterkte van de draaggolf in een radio. Ook röntgenbuizen, geigerteller-buizen, klystrons, magnetrons, beeldversterkers, vidicons en nixiebuisjes zijn vormen van elektronenbuizen.