Sappiamo che questo dispositivo operava emettendo elettroni da un singolo elettrodo attraverso una combinazione di emissione di campo ed emissione termoionica.
Una volta liberati, gli elettroni sono respinti con forza dall'intenso campo elettrico vicino all'elettrodo durante i picchi a tensione negativa dall'uscita oscillante ad alta tensione della bobina di Tesla, generando raggi X nel momento in cui collidono con l'involucro di vetro.
Egli utilizzò anche dei tubi di Geissler.
Fin dal 1892 Tesla divenne consapevole di quelli che Wilhelm Röntgen successivamente identificò come effetti dei raggi X.