为了能获得合适的性能，微波管必须在高真空至超高真空状态下工作。对于最好的情况，将离子泵或吸气剂作为整管的一个部件，用它来维持高真空。对于最坏的情况，管子不带有泵，要求管子在存放几年后还能正常工作。实现和维持可接受的真空度的一个最重要的因素是使用合适的制管材料，下图2列出了许多常见的材料。
在选择真空外壳内部使用的金属时，主要考虑的因素是材料的蒸汽压。
下面以锌为例，解释这些图表的使用方法。在低温下，其蒸气压不高（100℃为10-9托），但稍微升高温度（400℃），蒸气压就只有10-1托。这就解释了黄铜（包含锌）不能用于可能被加热的真空系统中的原因。如果使用黄铜，并在400℃或更高的温度下烘排，锌蒸气将会弥漫到整个系统中。
当阴极工作温度为1000℃时，钡蒸气压超过1托。因此，在阴极表面上过量的钡（超过单层）会快速地蒸发，蒸发的钡最终沉淀在绝缘表面并导致漏电或击穿。为了去除过量的钡，新的阴极常常放置在真空室中，进行高温处理，然后再放入管中。
这些材料严重地限制了系统可以工作的压强和温度。如系统中所需的非金属材料必须被烘烤，那么能选择的材料很少。如果材料用作真空外壳，那么可以选择Al2O3（氧化铝）、BeO（氧化铍）、玻璃。在一些特殊情况下，也可选用CVD金刚石。这些材料有极低的蒸气压。在真空外壳内部，除了Al2O3或BeO之外，也可以使用氮化硼或金刚石。
一些液体可能有极低的蒸汽压，比如扩散泵油。尽管如此，没有任何液体适用于微波管的高真空和极高真空环境。需要指出的是，微波管中没有合适的润滑剂可以使用。因此，在旋转调谐磁控管中，阳极部分可以以4000r/min的速度转动，但没有使用润滑剂。由于小心选择和处理所用的金属，并对其精密机械加工，所以不会发生过度的磨损。
