Для изготовления термоэмиссионных катодов используют разные материалы, в зависимости от условий применения и требований к устройству.

Для электровакуумных приборов часто применяют щелочные металлы или их добавки. 1 Это позволяет достичь максимальной электронной эмиссии при минимальной температуре катода (700–800 °С). 1

Для вакуумметрических датчиков в качестве материала используют вольфрам (иногда с присадками более активных металлов). 1 Он позволяет длительную эксплуатацию при высоких температурах (за 2500 °С), которые вызывают у него термоэмиссию. 1

Для высокотемпературных катодов конструкционными материалами служат оксиды тугоплавких металлов (Nb, Ta, Mo, W, Re) и сплавы на их основе. 3

Также для изготовления термоэмиссионных катодов используют оксиды щелочно- и редкоземельных элементов, вольфраматы щелочноземельных и редкоземельных металлов. 25