หลอดสุญญากาศเป็นชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมการไหลของอิเล็กตรอนในวงจรไฟฟ้า อิเล็กโทรดที่เกี่ยวข้องกับการทำงานถูกห่อหุ้มไว้ในภาชนะสุญญากาศ (ส่วนใหญ่เป็นผนังกระจก) จึงเป็นที่มาของชื่อ ในประเทศจีนเรียกหลอดสุญญากาศว่า "หลอดอิเล็กตรอน"
ในฮ่องกงและมณฑลกวางตุ้งจะเรียกหลอดสุญญากาศว่า "บอล" โดยทั่วไปแล้วจะมีสุญญากาศอยู่ในท่อสุญญากาศ แต่ไม่จำเป็นสำหรับการพัฒนา: มีหลอดช็อตที่บรรจุด้วยแก๊ส, หลอดควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่บรรจุด้วยก๊าซและหลอดเรียงกระแสแบบปรอท
ก่อนกลางศตวรรษที่ 20 เนื่องจากเซมิคอนดักเตอร์ยังไม่เป็นที่นิยม โดยพื้นฐานแล้วอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดในเวลานั้นใช้หลอดสุญญากาศ ซึ่งก่อให้เกิดความต้องการหลอดสุญญากาศในเวลานั้น อย่างไรก็ตาม ด้วยการพัฒนาและความนิยมของเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ หลอดสุญญากาศจึงถูกแทนที่ด้วยเซมิคอนดักเตอร์เนื่องจากต้นทุนสูง ความทนทาน ขนาดใหญ่ และมีประสิทธิภาพต่ำ
แต่หลอดสุญญากาศสามารถพบได้ในเครื่องขยายสัญญาณเสียง เตาอบไมโครเวฟ และเครื่องส่งสัญญาณความถี่สูงในดาวเทียม ลำโพงจำนวนมากใช้หลอดสุญญากาศโดยเฉพาะเนื่องจากคุณภาพเสียงที่พิเศษ นอกจากนี้ เช่น หลอดรังสีแคโทดในโทรทัศน์และจอภาพหลอดรังสีแคโทดของคอมพิวเตอร์ และหลอดรังสีเอกซ์ในเครื่องเอกซ์เรย์ เป็นหลอดสุญญากาศพิเศษ
สำหรับการขยายกำลังสูง (เช่น วิทยุเมกะวัตต์) และดาวเทียม (ไมโครเวฟกำลังสูง) หลอดสุญญากาศกำลังสูงและหลอดคลื่นเคลื่อนที่ยังคงเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด สำหรับเครื่องเชื่อมความถี่สูงและเครื่องเอ็กซ์เรย์ ยังคงเป็นอุปกรณ์หลัก