行波管放大器（TWT，Traveling Wave Tube Amplifier）的工作原理主要涉及電子注與微波信號之間的相互作用。具體如下：
電子注通過與慢波電路中的微波場相互作用，實現能量的交換。在這個過程中，電子注連續不斷地將動能傳遞給微波信號場，從而放大微波信號。這種放大過程發生在長達6至40個波長的慢波電路中，由於作用時間長，行波管放大器可以獲得很高的增益。
電子注在慢波電路中穿過時，會受到微波場的速度調製和密度調製。電子群聚於減速場中，其中一部分電子的動能轉化為微波場的能量，進而放大微波信號。這種能量交換過程沿整個慢波電路連續進行，沒有諧振腔的限制，因此工作頻寬大大增加。
行波管放大器的套用包括雷達系統、通信系統和電子對抗系統等，其在微波信號放大方面發揮著重要作用。