カラーブラウン管では、各々赤(R)・緑(G)・青(B)（光の三原色）に発光する3色の異なる蛍光物質を使い、方形や円状（シャドーマスク管）または直線状（アパーチャーグリル管やスロットマスク管）に密集して配置する。電子銃がRGB各色に対応して3本あり、各電子銃は対応するRGB各1色のドット（蛍光体）にのみ電子線を発するようにする。これらから逸れた電子線は発光面直前にあるシャドーマスクまたはスロットマスク、アパーチャーグリルによって他のドットに誤って入らないように吸収／遮蔽される。 シャドーマスクは、円形、三角形ないし六角形状に穴が開いているが、アパーチャーグリルは垂直方向に細いスリット状（スリットマスク）になっている。スリットマスク同士が動いてしまわないように、水平方向に支えの線（ワイヤーダンパー）が入っている。アパーチャーグリルのブラウン管の画像をよく見ると、その線が観察できる（15インチトリニトロン管の例では画面の上半分と下半分の中間に1本、また17インチ以上のモニターでは、上下三分の一周辺に2本のワイヤーダンパーが見られる。[1]アパーチャーグリルを使うブラウン管の代表的なものとしては、ソニーのトリニトロン管や三菱電機のダイヤモンドトロン管がある。なお、シャドーマスクは電子ビームが通過する穴を小さく、密集させる程に同一面積で電子ビームが遮られるマスク面が広くなりがちで、画面が暗くなる（技術的限界）事から高解像度とし難いため、一般のテレビ受信用はともかくハイビジョンやパソコン用ディスプレイでは、アパーチャーグリルを採用した物が広く使われた。 アパーチャーグリルは縦方向に区切ったマスクを吊す構造であり振動や加熱による変形時には色のにじみに弱い。これらを改善するためスロットマスク方式ではマスク開口を横方向にも区切っている。しかし、この区切りにより輝度が低下する点がある。スロットマスクを採用した物はNECのクロマクリア管がある。 電子ビーム形状はそれぞれの方式に対応した形状となり、結果として表示面に映るドット形状もこの形となる。すなわち、シャドーマスクは円形や三角形、六角形となる。アパーチャーグリルはスリットマスクが縦長であり縦方向のドット間には仕切がないため、縦方向のみ自然なつながりとなる。スロットマスクは縦長の長方形となる。
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外回りはガラス製なので、蛍光体で発生した光はモニタ外から見えるが、特にカラーブラウン管において、高エネルギー電子線の衝突により発生する危険なX線を遮る必要がある。このため、ブラウン管用のガラスは鉛ガラスが用いられる。これ以外にも、遮蔽板やアノード電圧が上がり過ぎないような保護回路があるので、最近のブラウン管からのX線放射は安全基準値を十分下回る。
ブラウン管は三極管の特性をもつため、顕著なガンマ特性[2]をもつ。初期のテレビ受像機では、画面のガンマ特性は表示コントラストを抑えるように働くため好都合であった。今日でもあらゆるデジタルビデオシステムにおいて、固有のガンマ特性が存在する。しかしデスクトップ・パブリッシングなどガンマ直線性が要求される分野では、ガンマ補正技術が用いられる。
社団法人電子情報技術産業協会（JEITA）の発表（外部リンクの項参照）によると、日本における一般PC向けのCRT需要は2005年度でほぼ消滅、特殊用途（印刷物に対して忠実な色再現性が求められるDTP分野）以外は完全に液晶ディスプレイ(LCD)に置き換わった。世界でも縮小傾向にある。