El tubo de vacío es un dispositivo electrónico que consiste en un tubo de vidrio al vacío (o con gas enrarecido) que contiene electrodos entre los cuales fluyen electrones. Aunque hoy puede parecer una tecnología obsoleta, los tubos de vacío fueron la base de la electrónica moderna durante la primera mitad del siglo XX y su legado todavía pervive en muchos ámbitos.
La historia de los tubos de vacío procede de dos líneas de desarrollo paralelas. La primera proviene de los tubos de descarga de gas, que datan de los experimentos de Michael Faraday en la década de 1830, cuando estudió el comportamiento de la corriente eléctrica en gases enrarecidos. Julius Plücker recreó estos experimentos utilizando tubos de vacío de alta calidad fabricados por Heinrich Geissler, observando por primera vez los "rayos catódicos", un fenómeno que más tarde estudiarían William Crookes y Johann Hittorf. En 1895, Wilhelm Röntgen descubrió los rayos X utilizando un tubo de Crookes, y en 1897 J.J. Thomson demostró que estos rayo eran partículas cargadas negativamente, los electrones.
La segunda línea de desarrollo provino de las lámparas incandescentes. Thomas Edison, al estudiar el fenómeno de ennegrecimiento de las bombillas, descubrió que corriente fluía desde el filamento caliente hacia una placa metálica (el "Efecto Edison"), aunque no en sentido contrario.
En 1904, John Fleming aprovechó este efecto para crear la "Válvula de Fleming", un rectificador de corriente. Poco después, Lee de Forest añadió un tercer elemento (una rejilla) entre el cátodo y el ánodo, creando el "Audión", que podía amplificar señales. AT&T perfeccionó este dispositivo hasta convertirlo en el triodo, que hizo posibles las primeras líneas telefónicas transcontinentales (1915) y los primeros computadores electrónicos.
Los tubos de vacío se usaron en radios, televisores,radares, computadoras最早的 (ENIAC) y sistemas de telecomunicación. Aunque supplantados por semiconductores en la mayoría de aplicaciones, todavía se emplean en audio de alta fidelidad, amplificadores de guitarra eléctricos y algunas aplicaciones médicas y científicas donde sus características únicas son valoradas.
Entre las limitaciones destaca su gran consumo energético, generación de calor,fragilidad y vida útil limitada. Los semiconductores ofrecen mayor eficiencia, fiabilidad y menor tamaño, pero los tubos de vacío siguen siendo apreciados por su sonido característico y linealidad en aplicaciones de audio.