Composto por uma ampola de descarga em gás rarefeito, em forma aproximadamente elipsoidal, prolongada inferiormente por um tubo fechado que serviu para fazer o vazio e que serve para apoiar o tubo numa base circular de madeira. No interior tem um conjunto de minerais que serão, em princípio, fosforescentes e que se tornarão muito brilhantes após a descarga. Os minerais encontram-se em forma de pequenas pedras, já bastante desfeitas em pó. Tem dois elétrodos colocados superiormente em duas saliências, uma de cada lado terminando interiormente em forma de anel. A descarga excita a fluorescência dos minerais. A ampola apoia-se numa base apropriada de madeira pintada de preto e com um lastro de chumbo.

Utilizado para mostrar que a fosforescência de um corpo persiste após a passagem de uma descarga elétrica.

Em 1865 o físico alemão Julius Plücker (1801-1868) observou pela primeira vez a fluorescência produzida em ampolas de vidro submetidas a rarefação, e o desvio da luminosidade na presença de um íman. Estes trabalhos seriam continuados pelo seu aluno Johann Wilhelm Hittorf (1824-1914), a quem é atribuída a descoberta dos raios catódicos, assim designados por serem provenientes do cátodo. Em 1881 o físico-químico britânico William Crookes (1832-1919), a quem se devem as ampolas usadas nestes estudos, emitiu a hipótese de que estes raios seriam constituídos por partículas carregadas negativamente, sendo mais tarde confirmado que se tratava de facto de feixes de eletrões.