按照电子行进的轨迹，速调管分为直射速调管和反射速调管两类，通常将直射速调管简称为速调管。

直射速调管在结构上包括以下几部分:电子枪、谐振腔、调揩系统、各腔之间的漂移管、能量耦合器、收集极和聚焦系统。具有两个谐振腔的速调管称为双腔速调管;具有两个以上谐振腔者称为多腔速调管。

双腔速调管仅有两个谐振腔，即输入腔和输出腔。由电子枪产生的电子注首先到达输入腔隙缝。输入的微波信号经能量耦合器送进输入腔，在谐振腔隙缝外形成微波信号电压。在这里，电子注受到微波场的速度调制，然后进入无场漂移管。在漂移过程中电子发生群聚，在电子注内形成密度调制。密度调制的电子注与输出腔隙缝的微波场进行能量交换，电子把能量交给微波场，完成放大或振荡的功能。

微波功率经能量耦合器送至负载。

双腔速调管增益仅为10分贝左右。为了提高增益，可以在输入腔与输出腔之间设置一个或多个中间腔，构成级联放大器。这种速调管称为多腔速调管)。引入中间腔还可以提高效率;若使各腔频率略有差异，还可展宽频带。多腔速调管的特点是增益高、效率高、稳定性好、输出功率大，缺点是频带窄。多腔速调管的稳定增益可达80分贝，效率最高可达75%，脉冲功率可达60兆瓦，连续波功率可达1兆瓦。频带一般仅有1%~2%，个别大功率脉冲速调管可达10%~12%。

电子群聚 电子从阴极发射出现以后受到高电压的加速，到达输入腔隙疑时所有电子的速度是一致的。待放大的微波信号进入输入腔，在隙缝上建立起微波信号电压。隙缝上的电压随时间呈正弦变化。在不同时刻到达隙缝的电子，受到不同的瞬时电压的作用。

电子枪 速调管常用的电子枪有阴控枪、阳控枪、栅控枪、无截获栅控电子枪和磁控注入式空心注电子枪(见行波管、强流电子光学)。

谐振腔 常用的谐振腔有两种:双重入式圆柱形谐振腔和双重入式角柱形谐振腔。圆柱腔用於固定频率或调谐范围小的速调管，利用电容片调谐。谐振腔可以装在管外(外腔式速调管)或管内(内腔式速调管)。工作波长较长和频带较宽的速调管可做成外腔式。

输入腔或输出腔通过能量耦合器与管外微波系统相接。简单输出腔的频带很窄，为展宽输出电路的频带可采用滤波器型输出电路和分布互作用电路(分布互作用速调管)或慢波电路输出段(行波速调管)。

聚焦系统 速调管常用聚焦方法有均匀永磁聚焦、周期永磁聚焦、均匀电磁聚焦和静电聚焦。

收集极 电子打在收集极上时，剩余动能转化为热能。为导走热量，大、中功率速调管收集极需要采用液冷、风冷或蒸发冷却。

直射速调管的应用 连续波放大速调管应用於对流层散射通信、微波接力通信、卫星通信地面站、电视发射机、机载与地面雷达、微波工业加热及将能量变成微波形式进行传输。现代连续波放大速调管工作频率分布在220兆赫至36吉赫范围内，输出功率从几百瓦至1兆瓦。

脉冲放大速调管应用於雷达、带电粒子加速器。现代脉冲放大速调管工作频率分布在 220兆赫至18吉赫范围内，脉冲功率从1千瓦至60兆瓦。

在直射速调管中，将一部分输出功率反馈至输入腔可构成振荡器，用於参量放大器、导航台等。双腔速调管可用於倍频。

用来产生微波振荡的单腔速调管。它的特点是结构简单，工作可靠，体积小，重量轻，电压低，可机械调谐和电子调谐，参数随环境温度变化小，抗辐射能力强。反射速调管输出功率为10毫瓦至2.5瓦，工作频率在800兆赫至220吉赫之间，机械调谐范围为1%~15%(毫米波管达40%)，电子调谐范围为0.1%~1.0%。效率为20%~30%。反射速调管在结构上包括阴极、谐振腔、反射极和能量耦合器等部分。

电子从阴极发射出来，受到加速后穿过谐振腔隙缝。在隙缝外受到微波电场的速度调制，然后进入谐振腔与反射极之间的减速场(反射极电位负於阴极)。在减速场作用下，所有电子都将被反射回来。受到速度调制的电子注，在减速场内返转运动过程中形成密度调制。当电子注再次穿过隙缝时，群聚的电子把能量交给腔体微波场以维持振荡。振荡功率经能量耦合器送至负载。电子被腔壁或其他金属零件收集。

反射速调管广泛用於小功率信号源、振荡器和各种微波设备，但因半导体器件的竞争，产量有降低的趋势。尽管如此，在80年代初它仍是微波电子管中生产数量最大的一种管型。