示波器是一種電子測量儀器，它利用電子示波管的特性將人眼無法直接觀測的交變電信號轉換成圖像顯示在螢光屏上，從而便於測量和分析。示波器主要由示波管和電源系統、同步系統、X軸偏轉系統、Y軸偏轉系統、延遲掃描系統、標準信號源等組成。
示波管是其核心部件，電子槍、偏轉系統和螢光屏三部分密封在一個真空玻璃殼內。電子槍由燈絲、陰極、柵極、前加速極、第一陽極和第二陽極組成，其作用是發射電子並形成很細的高速電子束。偏轉系統包括水平偏轉和豎直偏轉兩部分，使電子在螢光屏上產生位移。螢光屏內表面沉積一層磷光材料構成螢光膜，高速電子撞擊螢光粉而發光形成亮點。
在工作原理上，示波管通過在水平方向所加的鋸齒波電壓使電子在螢光屏上形成周期性的勻速運動，這稱為掃描，模擬時間軸。同時在豎直方向加上所要研究的外加電壓（信號從Y輸入和地之間輸入），就可以在屏上顯示出外加電壓的波形。這樣，示波器顯示屏上的橫軸表示時間，數軸表示位移，即表示y方向位移關於t的函式。通過這種方式，示波器可以觀察數字電路實驗現象、分析實驗中的問題、測量實驗結果。