Enne transistoride ja integraallülitustega asendamist kasutati vaakumtorusid (termioonklappe) valdavalt elektroonikaseadmetes, nagu televiisorid, raadiod ja arvutid. Neid kasutatakse tänapäevalgi mõnes eriseadmes.
Vaakumtorude leiutamine pärineb nn Edisoni efekti vaatlusest, mille tegi Thomas Edison. Edison märkis, et vool voolab hõõglambi hõõgniidi ja vaakumis oleva plaadi vahel, kui plaat on ühendatud hõõgniidi positiivse otsaga.
Kuna esimesed arvutid töötasid tänaste väikeste arvutikiipide asemel vaakumlampidega, pidi üks arvuti sisaldama tuhandeid vaakumlampe ja võis täita terve ruumi. Varased stereovõimendid kasutasid ka vaakumlampe ja isegi tänapäeval eelistavad mõned audiofiilid neid, kuna need tekitavad vähem moonutusi. Mõnedes elektrikitarrivõimendites kasutatakse endiselt vaakumtorusid. Samuti kasutatakse torusid endiselt osades sõjalistes rakendustes, sest toruelektroonikat ei mõjuta aatomiplahvatuste tekitatud raadiolained.
Vaakumtorud on tavaliselt suletud klaasist korpusesse, kuigi mõned torud kasutavad selle asemel keraamikat või metalli. Kõige lihtsamas dioodikujunduses on toru või ümbris vaakumi tekitamiseks tihedalt suletud. Ümbrises olevad elektroodid on kinnitatud juhtmete külge, mis ulatuvad ümbrikust välja ja ühendatakse pistikupessa. Põhiline vaakumtoru sisaldab ümbrises hõõgniite, mis on sarnased lambipirniga. Filamendid kuumutatakse ja seejärel vabastavad elektronid, luues negatiivse laenguga elektronipilve. Elektronid tõmmatakse anoodile või väikesele metallplaadile toru sees, mis on positiivselt laetud, ja hõõgniidi ja plaadi vahel luuakse ühesuunaline vool.
Torus sisaldub mõnikord täiendav elektrood väikese ekraanitaolise võre kujul, mida seejärel nimetatakse trioodiks, mis on tõhusam ja suudab pinget võimendada. Kuna võrgule rakendatakse pinget, saab hõõgniidi ja plaadi vahelist voolu muuta. Lisaks dioodidele ja trioodidele järgnesid täiendavad uuendused, sealhulgas tetroodid, heksoodid, heptoodid ja oktoodid, mis on mõeldud mitmesugusteks erirakendusteks ja moonutuste minimeerimiseks. Mõned vaakumtorud ühendavad kahe või enama dioodi või trioodi funktsiooni ühes seadmes.
Vaakumtorude üks peamisi puudusi on see, et hõõgniit muutub aja jooksul ebastabiilseks. Lisaks, kui õhk lekib torusse, reageerib hapnik kuuma hõõgniidiga ja kahjustab seda. Toru omadused muutuvad vanusega, mistõttu tuli varajasi vaakumlamptelereid hea pildi saamiseks sageli reguleerida.