鎢絲在真空管中的作用主要是作為熱陰極（熱電子發射源），通過加熱發射熱電子，為真空管提供穩定的工作電流，支援信號放大、振盪、整流及顯示等功能。
1. 發射熱電子
鎢絲因其極高的熔點（約3422°C）和優異的熱穩定性，常被用作真空管中的陰極材料。當通電加熱至高溫（通常在2000°C以上），鎢絲表面的電子獲得足夠能量，克服表面勢壘，發生熱電子發射。這些自由電子在真空管內形成電子流，成為信號放大、振盪或整流等功能的核心。例如，在三極管中，鎢絲發射的電子在電場作用下從陰極流向陽極，完成信號的放大或調製。
2. 提供穩定的工作電流
真空管的工作依賴於穩定的電子流。鎢絲在真空環境中被加熱後，能持續、均勻地釋放電子，確保管內電流的穩定性。這種特性對早期無線電、音訊放大器及陰極射線管（CRT）等設備至關重要。例如，在CRT中，鎢絲發射的電子被加速並聚焦，形成束流，點亮螢光屏以顯示圖像。鎢絲的穩定電子發射能力直接影響設備的性能和可靠性。
3. 耐高溫與長壽命
鎢的高熔點和抗氧化性使其在真空管的高溫工作環境中表現出色。真空管內部幾乎無氧氣，鎢絲不易氧化或燒毀，能長時間承受高溫運行，延長器件壽命。相比其他材料，鎢絲在高功率真空管（如發射管）中尤為適合，因其能在極端條件下保持結構完整性和功能穩定性。
4. 局限性與改進
儘管鎢絲性能優異，但其電子發射效率相對較低，需要較高加熱溫度，耗能較大。為此，現代真空管技術常使用摻雜鎢（如釷鎢）或氧化物塗層陰極，以降低工作溫度並提高電子發射效率。然而，在某些高可靠性或高功率應用中，純鎢絲仍因其耐用性而被優先選擇。
