A experiência consistia em um tubo de vidro com dois eletrodos em suas extremidades, havia uma abertura pra possibilitar a retirada do ar dentro da ampola criando um vácuo moderado dentro da mesma. Quando os eletrodos eram submetidos a uma grande diferença de potencial (cerca de 10.000 Volts) surgiu uma luminescência na parede oposta ao cátodo (eletrodo negativo), que recebeu o nome de “Raios Catódicos”.
Essa luminescência era gerada pelo choque dos elétrons que atravessavam o tubo e se chocavam com a parede de vidro. Observou-se também que quando um anteparo era colocado entre os dois eletrodos, era formada uma sombra no formato do anteparo, demonstrando a trajetória retilínea do raio
