热丝极离子真空计的组成和三极管一样有集极（为一根金属线或平板）、丝极（灯丝）和栅极（由螺旋型的金属线组成）。其丝极作为阴极。集极所量到的电流通常在pA等级。若以集极接在地电位，则丝极电压通常在30V，栅极电压通常在180~210V。除非要用电子轰击某一部分构造，像是加热栅极就需要用到将近565V的电压。通常使用的离子真空计称为巴雅-爱泊特量测计（Bayard-Alpert gauge）或B-A型真空计，它有一根细小的集极在栅极内，外部用有一开口的玻璃罩将电极封装在内。另外，也有一种热离子真空计是接插入真空腔的，这种热离子真空计我们称为Nude Gauge，它的接脚是透过在腔壁上的陶瓷板接出来的。尚未降温的热阴极真空计直接暴露于大气时将会损坏，若在低真空度的环境下将会失去其准确度。