電子槍的結構有許多形式。根據槍體結構不同，可分為軸向電子槍（直形自加速電子槍）、環形電子槍（靜電場偏轉電子槍）。
軸向電子槍
燈絲陰極發射電子，陽極對電子加速。調制極位于燈絲與陽極之間，對電子束電流起調節和初聚作用。聚焦極對調制極初聚的電子流進一步聚焦以獲得更細的合適束斑。由于聚焦線圈的應用，使直形電子槍可以得到100kW/cm2以上的高能密度，而且易控制調節。因此，所用的大功率電子束應用設備多采用軸向槍。
軸向槍的發明者是Pierce，為了紀念這位發明家，人們也將軸向槍稱為“Pierce槍”。
環形電子槍
環形槍結構簡單、成本低，并能以簡單的電源裝置工作。槍體由環形燈絲、陽極、陰極、聚焦線圈和偏轉線圈等組成。環形燈絲處于負高壓，用做熱電子發射源，在聚焦極的定向反射和陽極的加速作用下，使電子束會聚于坩堝蒸發源中心。環形槍和直形槍在使用時，高能電子束轟擊材料將發射二次電子。
強流軸向電子槍
由于軸向槍其有著一系列優點，使槍的壽命大大延長，故被國內外廣泛采用。
強流電子槍可根據電子注形狀分為兩類：產生軸對稱實心電子注的稱為“O”型電子槍，產生片狀及管狀電子注的稱為“M”型電子槍。“O”型電子槍廣泛用于大功率電子注加工及冶煉設備中，是得到廣泛應用的一種。導流系數的不同會引起設計方法的不同，所以在“O”型槍設計中又區分為低導槍和高導槍兩種。