전기진동처럼 시간적 변화가 빠른 현상을 관측하는 장치. 브라운관의 형광면 위에 영상을 포착하므로 브라운관 오실로스코프 또는 음극선 오실로스크프라고도 한다.

독일의 K.F.브라운이 1897년 학교 교재로서 개발한 것이었으나, 전자기술의 발전과 더불어 없어서는 안 되는 측정장치가 되었다. 펄스기술의 발전과 함께 펄스, 그 밖의 과도현상파형의 관측이 용이한 싱크로스코프가 개발되어 비약적으로 이용도가 높아졌다.

오실로스코프로는 관측하는 신호가 시간에 대하여 어떻게 변화하는가를 조사하는 것이 주목적인데, 보통 브라운관의 수직축(Y)에 신호의 크기를, 수평축(X)에 시간을 나타내게 되어 있다. 따라서 이것을 실현하기 위해 ［그림］처럼 오실로스코프는 6개의 기본회로에 의해 조립되어 있다.

수직감쇠회로와 증폭회로는 관측파형 신호를 브라운관의 수직편향전압(垂直偏向電壓)에 조정하기 위한 회로이고, 스위프회로는 수평축이 시간축이 되도록 동작시키는 회로이다. 동기회로(트리거 회로) 방식은 싱크로스코프로서 설치된 부분인데, 입력과 동기를 맞추기 쉽게 되어 있다.

즉, 스위프파형의 주기를 조절하여 관측파형의 주기에 맞추어져 있으므로 스위프 시간은 파형 주기의 정수배이어야 한다는 제한이 있지만, 싱크로스코프에서는 관측파형에 의해 펄스를 만들고 이것으로 스위프하는 트리거방식이므로 어떤 모양의 파형일지라도 쉽게 동기가 되어 관측하기가 용이하다.

이 밖에 파형의 정량측정을 할 수 있도록 각종의 교정장치가 달려 있다. 이 밖에 샘플링 오실로스코프, 직시형축적관(直視型蓄積管)과 같은 특수한 브라운관을 사용한 특수 오실로스코프가 있다. 샘플링 오실로스코프는 일반용으로는 직접 관측할 수 없는 빠르게 반복하는 파형을 관측하려는 방식이며, 차례로 반복되어 들어오는 파형을 조금씩 위상을 변화시켜 추출(샘플링)하고, 추출된 파형을 표시하는 방식이다.

여기서, 입력신호의 주기를 T라 하고 1주기에 n`회 추출하였다고 하면 이것으로 얻어진 샘플값의 포락파형(包絡波形)의 주기는 (n`＋1)T가 되어, 수직축 증폭기의 주파수대역은 원래 파형의 1/n`이면 직접 관측할 수 있는데, 반복파형의 관측밖에 할 수 없다. 직시형 축적관을 사용한 특수 오실로스코프는 반복되지 않는 단현상(單現象)을 직접 브라운관의 스크린에 파형으로서 남겨둘 경우에 사용되는 것이며, 수 시간 내지 수 주간 기억이 가능하다.

단현상의 파형관측은 이 밖에 일반용 오실로스코프를 사용하여 사진으로 관측하거나 전자 오실로그래프·잉크기록 오실로그래프 위의 기록에 의해 얻을 수도 있다. 단, 잉크기록 오실로그래프는 수 kHz 정도의 현상 밖에 기록되지 않는다. 오실로스코프의 사용방법은 X축을 시간축, Y축을 파형으로 한 파형관측 외에 파형이 비슷한 2개 신호의 위상차 관측, 시간의 관측(전파에 의한 거리측정, 초음파에 의한 탐상기 등), 그래프 표시에 의한 측정(트랜지스터의 특수곡선 표시 등, 예를 들면 X축에 컬렉터 전압, Y축에 컬렉터 전류를 가한다) 등이 있다.

특히 브라운관 회로의 휘도변조(輝度變調:Z축)를 이용, 미묘한 표시가 가능하다. 컴퓨터 입출력 장치의 하나인 디스플레이로서 도형·문자의 표시에도 이용된다.