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  1850年6月6日,布勞恩出生在富爾達,父親是個公務員。1868年開始在德國馬爾堡大學學習數學和自然科學,1869年轉去柏林大學研究天線,1872年獲得物理學博士學位。  1873年,他通過國家中學教師考試,在萊比錫的一家中學教數學和自然科學,在那裡他同時進行對振盪電流的科學研究。1874年,他發現某些金屬硫化物具有使電流單方向通過的特性,並利用半導體的這個特性製成了無線通訊技術中不可或缺的檢波器,開創了人類研究半導體的先例。  布勞恩先後在馬爾堡大學(1876年)、斯特拉斯堡大學(1880年)和卡爾斯魯厄大學(1883年)任物理學副教授和教授,1887年又應蒂賓根大學的邀請負責建立物理學研究所,1895年他回到斯特拉斯堡大學任物理研究所主任和教授,把主要精力用於進行電學研究。

  布勞恩製造了第一個陰極射線管(縮寫CRT,俗稱映象管)示波器。現在CRT被廣泛應用在電視機和計算機的顯示器上,在德語國家,CRT仍被稱為“布勞恩管”(德語:)。  19世紀後半葉,電學發展到了鼎盛時期。1858年,德國物理學家尤利烏斯·普呂克觀察到一種陰極熒光現象,1876年,德國物理學家哥爾茨坦確認這一種陰極射線。在追蹤陰極射線的過程中,1895年,德國物理學家倫琴意外地發現了X光。1897年,英國物理學家湯姆孫,對陰極射線進行了精確的實驗研究,並將其命名為“電子”。就是在這個背景下,19世紀90年代,當布勞恩得知人們正在研究陰極射線時,立即投身於這一新領域。  第一個陰極射線管誕生在1897年的德國卡爾斯魯厄。布勞恩在抽成真空的管子一端裝上電極(右圖中5),從陰極發射出來的電子在穿過通電電極時,因為受到靜電力影響聚成一束狹窄的射線,即電子束,稱為陰極射線(右圖中6),管子側壁分別擺放一對水平的和一對垂直的金屬平行板電極(右圖中3),水平的電極使得電子束上下垂直偏轉運動,垂直的電極使得電子束左右水平偏轉運動。管子的另一端均勻地塗上一層硫化鋅或其他礦物質細粉,做成熒光屏(右圖中8),電子束打在上面可以產生黃綠色的明亮光斑。隨著側壁上擺放的平行板電極電壓的變化,電子束的偏轉也隨之變化,從而在熒光屏上形成不同的亮點,稱為“掃描”。熒光屏上光斑的變化,呈現了控制電子束偏轉的平行板電極電壓的變化,也就是所研究電波的波動圖象,這是示波器的雛形和基礎,它使得對電波的直觀觀察成為可能。  布勞恩最初設計的陰極射線管還不十分完美,它只有一個冷陰極,管子也不是完全真空,而且要求十萬伏特的高壓來加速電子束,才能在熒光屏上夠辨認出受偏轉影響後的運動軌跡,此外,電磁偏轉也只有一個方向。但是工業界很快對布勞恩的這個發明產生了興趣,這使得陰極射線管得到了很好的繼續發展。1889年,布勞恩的助手澤納克(Zenneck)為陰極射線管增加了另一個方向的電磁偏轉,此後又相繼發明了熱陰極和高真空。這使得陰極射線管不僅可以用在示波器上,1930年起成為了顯示器的重要部件,為後來電視、雷達和電子顯微鏡的發明奠定了重要基礎,如今仍被廣泛應用於計算機、電視機和示波器等的顯像器上。

  在發明陰極射線管的同時,布勞恩還開始了他在無線電報方面的研究。

  當時的電報技術存在一個致命的問題,就是缺少可靠的電報接收機。布勞恩是物理學家出身,有著嚴謹的實驗作風,他所做的實驗條件都是可重複再現的。他改用晶體探測器,使接收機的敏感度提高了很多。直到發明了電子管,布勞恩的晶體探測器才被淘汰了,即便如此,晶體探測器仍在簡易接收機中使用了很長一段時間。最初的超高頻雷達裝置也使用了晶體探測器。

  在發射機方面,布勞恩同樣貢獻很大,馬可尼主要是憑藉經驗和試探發明了發報機,而布勞恩在馬可尼發明的基礎上,對發報機進行了物理學背景研究,並對馬可尼的發報機做了根本性的改造。比如,他發現了產生高功率低阻尼電波的方法,原本馬可尼發報機的振盪線路和天線是合在一起的,這種線路產生的功率很低,布勞恩把兩者分開,發明了磁耦合天線,初級線圈由電容器和火花隙構成,耦合上一個感性的天線,電容電路的振盪在輻射天線中產生了極大的電流,這使得整個系統的發射功率大大增加,增大了通訊距離,而且無線電接收機和發射機不需要直接與天線相連,減少了受到雷擊的危險。如今,磁耦合天線仍應用在收音機、電視機、電臺和雷達上。  1899年時候的發射機可以傳輸20千米,完成了橫跨英吉利海峽之間的無線電通訊,真正實現了“遠距離電報通訊”,是人類第一次用電磁波傳送資訊,電文是:“你的來電收妥無誤,而且很清楚”。這個傳輸距離每個月都在被打破,1901年馬可尼又用布勞恩的發射機成功地從英國科爾努埃爾發出電報,跨越大西洋上空到達加拿大紐芬蘭,建立了從英國到北美的通訊線路。  布勞恩還發明瞭定向天線。定向性也是電報技術的一個難點,發射機需要定向發射,接收機也需要定向接收,布勞恩是最先實現定向發報的人之一,他發明的定向天線只在一個指定的方向上發射電波,從而減少了能量的無謂消耗。他還把發射機的頻帶調得很窄,從而減小了不同發射機之間的干擾。

  因為對無線電報的改進,布勞恩同發明無線電報的馬可尼分享了1909年的諾貝爾物理學獎。馬可尼的發明曾多次借用到布勞恩的專利。

  第一次世界大戰爆發後,英國控制的馬可尼無線電公司企圖關閉紐約的無線電發射站,切斷美國和德國的通訊,並對位於長島的塞維爾無線電發射站的專利權提出起訴。當時美國尚未加入戰爭,64歲的布勞恩抱病衝破英國的封鎖前往美國,幫助維護德國設在紐約的無線電站,並在紐約出庭為他曾做過的實驗作證。其間,美國介入第一次世界大戰,布勞恩成為了“敵對國公民”,美國不允許他回到斯特拉斯堡,只能生活在布魯克林,直到1918年第一次世界大戰結束前,布勞恩逝世於家中。
卡爾·費迪南德·布勞恩(,1850年-6月6日-1918年-4月20日),德國物理學家,諾貝爾物理學獎獲得者,陰極射線管的發明者。