Si tratta di un tubo di vetro privo di base di appoggio ed è essenzialmente costituito da un cilindro che si allarga, agli estremi, in due ampolle contenenti gli elettrodi. Questo tubo è però diviso, in corrispondenza di una terza ampolla centrale, in due bracci non comunicanti. Uno di essi, infatti, si prolunga in un bulbo chiuso posto al centro dell'ampolla, mentre l'altro è in comunicazione con questa. Le due parti comunicanti contengono dei piccoli cristalli bianchi semitrasparenti.

Con i tubi di Geissler è possibile dimostrare che la scarica ad alta tensione attraversa il bulbo anche se la sua parte centrale è isolata dagli elettrodi. Potevano essere utilizzati anche per analizzare spettroscopicamente le scariche elettriche nei gas, poichè nella lora parte centrale la scarica non è influenzata dalle particelle metalliche che si liberano dagli elettrodi.

Questi tubi, eccitatati dalla scarica, rimangono luminosi per qualche istante dopo l'interruzione di corrente.