光線示波器由測量部分和記錄部分組成。
測量部分主要由磁電系振子（見檢流計）和光學系統組成。在由線圈、張絲組成的振子的可動部分上裝有反射鏡，由光源（白熾燈或高壓水銀燈）發出的光束經反射鏡反射后，由光學系統在感光記錄紙上形成象點。當線圈中有電流通過時,線圈及反射鏡以張絲為軸偏轉,從而使光點在感光紙上作橫向直線運動。光點的偏移和移動速率與輸入電流及其變化率有關。感光紙由走紙機構驅動，作恒速縱向移動，可反映時間變化量。感光紙上記錄的曲線是輸入電流隨時間的變化過程,記錄的函數形式為y=f(t)。振子一般做得很小，一臺光線示波器可安裝多個（可達60個）振子。借助電或機械方法調整各光點位置，可實現多項變量的同時記錄，也可實現交叉記錄。 振子是光線示波器的關鍵部分，不同型號的振子有不同的固有頻率、工作頻率范圍、靈敏度和最大允許電流。使用時，要根據被測信號選用合適的振子。光線示波器的記錄誤差一般為±5%。振子的固有頻率可達15000Hz，可記錄10000Hz以下的電流信號。測量部分由電流驅動，輸入阻抗較低，一般只有幾十歐，適合于低內阻電壓信號源或電流信號源的記錄。光線示波器主要用于記錄電流的瞬態過程，以及振動、應變等非電量的記錄和分析，也可用于生理現象的觀察等。