L'oggetto è costituito da un globo sferoidale in vetro che presenta tre protuberanze cilindriche anch'esse in vetro. In queste, dall'esterno verso l'interno del globo, tre contatti metallici arrivano a a tre elettrodi, un catodo e un anodo di alluminio (il primo concavo, l'altro piatto) e un anticatodo, di platino (o di tungsteno), disposto davanti al catodo, nel suo centro di curvatura, ed inclinato di 45° rispetto alla perpendicolare uscente dal centro del catodo. L'anticatodo e l'anodo sono collegati all'esterno del dispositivo tramite un filo metallico spiraliforme.
Dal tubo del catodo si diparte un altro tubo cilindrico di dimensioni minori che presenta una protuberanza con all'interno alcuni granuli di una sostanza nera.

W.K.Röntgen (1895) scopri casualmente i raggi X nel corso di esperienze con i tubi di Crookes.
La natura di questa radiazione fu oggetto di lunga controversia che ne caratterizzò il nome di raggi X; successivamente, anche dopo che venne chiarita l'essenza della radiazione, il nome le rimase.