Для існування струму необхідне виконання двох умов: наявність вільних заряджених частинок і електричного поля. Для створення цих умов у балон поміщають два електроди (катод і анод) і викачують з балона повітря. Внаслідок нагрівання катода з нього вилітають електрони. На катод подають негативний потенціал, на анод — позитивний.