Nossa civilização é, atualmente, bastante dependente da eletricidade. Pelas ruas podemos ver fios metálicos que conduzem corrente elétrica para residências, fábricas, hospitais e etc. Nas grandes linhas de transmissão, os fios elétricos são desencapados, isto é, não apresentam um revestimento de plástico isolante. Contudo, mesmo que esses fios estejam desencapados, se não houver contato entre eles, não ocorrerá "curto-circuito". Essa é uma evidência de que o ar, a pressão ambiente, não conduz corrente elétrica, ou seja, é um isolante elétrico. Gases de um modo geral não conduzem corrente elétrica quando há a pressão ambiente. No entanto, no século XIX, os trabalhos de Henrique Geissler (1859) , Johann Hittorf (1869) e William Crookes (1879) mostraram o experimentalmente que, quando submetidos a baixas pressões, os gases podem tornar-se condutores elétricos. Para chegar a essa conclusão, eles utilizaram o chamado tubo de raios catódicos, uma porta de vidro ligada à uma bomba de vácuo que visa diminuir a pressão interna. Nas duas pontas do tubo à extremidades metálicas (chamadas de elétrodos) ligados a uma bateria. Quando a pressão interna chega a cerca de um décimo da pressão ambiente , observa-se que o gás eletrodos passa a emitir uma luminosidade. Quando a pressão diminui ainda mais (cerca de 100 mil vezes menor que a pressão ambiente), a luminosidade desaparece, restando apenas uma mancha luminosa atrás do polo positivo. Os cientistas atribuíram essa mancha a raios (de natureza desconhecida, naquela época) que seriam provenientes do polo negativo, chamado de cátodo. Esses raios foram denominados raios catódicos.
