Die Elektronenbeugungsröhre ist eine Hochvakuum-Röhre mit einer Elektronenkanone, bestehend aus einem Heizfaden aus reinem Wolfram und einer zylinderförmigen Anode, in einer durchsichtigen, evakuierten Glaskugel. Aus den von der Glühkathode emittierten Elektronen wird durch eine Lochblende ein schmales Strahlenbündel ausgeschnitten und durch ein elektronenoptisches System fokussiert. Dieses scharf begrenzte, monochromatische Strahlenbündel geht durch ein an der „Mündung“ der Elektronenkanone befindliches feines Nickeldrahtgeflecht, das mit einer polykristallinen Graphitfolie belegt ist und als Beugungsgitter wirkt. Auf dem Fluoreszenzschirm ist das Beugungsbild als zwei konzentrische Ringe um den ungebeugten Elektronenstrahl sichtbar.
Ein Magnet ist Bestandteil des Lieferumfangs. Er ermöglicht eine Richtungsänderung des Elektronenstrahls, die notwendig wird, wenn er auf eine fertigungsbedingte oder durch Verglühen entstandene Fehlstelle des Graphitgitters trifft.