Монитор представляет собой корпус, содержащий электронно-лучевую трубку (ЭЛТ)и ее источники питания. В состав электронно-лучевой трубки входит электронная пушка, которая выстреливает поток электронов на экран, изнутри лицевой части трубки покрытый люминесцентным слоем, как показано на рисунке а (цветные мониторы содержат три электронные пушки: одну для красного, вторую для зеленого и третью для синего цвета). При горизонтальной развертке пучок электронов (луч) развертывается по экрану примерно за 50 мкс, образуя почти горизонтальную строку на экране. Затем луч совершает горизонтальный обратный ход к левому краю, чтобы начать построение следующей строки развертки. Устройство, которое так, строку за строкой, строит изображение, называется устройством растровой развертки.
Горизонтальная развертка контролируется линейно возрастающим напряжением, которое воздействует на пластины горизонтального отклонения, расположенные слева и справа от электронной пушки. Вертикальная развертка контролируется более медленно возрастающим напряжением, которое воздействует на пластины вертикального отклонения, расположенные под и над электронной пушкой. После определенного количества циклов развертки (от 400 до 1000) напряжение на пластинах вертикального и горизонтального отклонения спадает, и луч возвращается в верхний левый угол экрана. Восстановление полного изображения выполняется от 30 до 60 раз в секунду. Движения луча показаны на рисунке б. Хотя мы описали работу электронно-лучевых трубок, в которых для развертки луча на экране применяются электрические поля, во многих моделях (особенно в дорогостоящих мониторах) вместо электрических используются магнитные поля.
Для получения на экране изображения из точек внутри электронно-лучевой трубки находится сетка. Когда на сетку воздействует положительное напряжение, электроны возбуждаются, луч направляется на экран, который через некоторое время начинает светиться. Когда используется отрицательное напряжение, электроны отталкиваются и не проходят через сетку, и экран не светится. Таким образом напряжение, воздействующее на сетку, вызывает появление соответствующего набора битов на экране. Такой механизм позволяет переводить двоичный электрический сигнал на дисплей, состоящий из ярких и темных точек.