光线示波器由测量部分和记录部分组成。
测量部分主要由磁电系振子（见检流计）和光学系统组成。在由线圈、张丝组成的振子的可动部分上装有反射镜，由光源（白炽灯或高压水银灯）发出的光束经反射镜反射后，由光学系统在感光记录纸上形成象点。当线圈中有电流通过时,线圈及反射镜以张丝为轴偏转,从而使光点在感光纸上作横向直线运动。光点的偏移和移动速率与输入电流及其变化率有关。感光纸由走纸机构驱动，作恒速纵向移动，可反映时间变化量。感光纸上记录的曲线是输入电流随时间的变化过程,记录的函数形式为y=f(t)。振子一般做得很小，一台光线示波器可安装多个（可达60个）振子。借助电或机械方法调整各光点位置，可实现多项变量的同时记录，也可实现交叉记录。 振子是光线示波器的关键部分，不同型号的振子有不同的固有频率、工作频率范围、灵敏度和最大允许电流。使用时，要根据被测信号选用合适的振子。光线示波器的记录误差一般为±5%。振子的固有频率可达15000Hz，可记录10000Hz以下的电流信号。测量部分由电流驱动，输入阻抗较低，一般只有几十欧，适合于低内阻电压信号源或电流信号源的记录。光线示波器主要用于记录电流的瞬态过程，以及振动、应变等非电量的记录和分析，也可用于生理现象的观察等。