电子倍增管有一个高速的带电粒子，如电子和离子撞击侦测器表面时，可产生二次电子;再透过适当的形状与电场的安排，产生一连串的二次电子来倍增讯号，最后到达阳极。通常一个电子加速撞极侦测器表面可以产生一到三个二次电子，多次撞击使得电子数目倍增，其灵敏度相当高，可以用来侦测粒子的数目。 电子倍增管通常被用来侦测离子;也可以侦测光子，由光电效应产生的光电子来触发。另一种侦测光子的元件，光电倍增管里，其二次电子是由一连串的电极，称二次发射极，来倍增。此二次发射极为分离式的，通常每个二次发射极的电位差在 100 到 200 伏特，用来加速电子到下一个二次发射极，最后到达阳极。光电倍增管可在常压下使用，而电子倍增管是设计在高真空环境下使用。
