Es una válvula de vacío de electrones en la cual una modulación inicial de velocidad impartida a los electrones da una modulación del haz de electrones. Se utiliza como amplificador en la banda de microondas o como oscilador.

Fue inventada en 1937 por los hermanos Varian.

Se distinguen dos tipos de klistrones:

• Klistrón de dos cavidades: En una cavidad se modula el haz de electrones por la señal de entrada, y en la segunda cavidad se extrae la señal amplificada.
• Klystrón reflex: Sólo contiene una cavidad. El haz de electrones la atraviesa dos veces: en la primera se modula con la señal; se refleja en un electrodo negativo, llamado reflector, y regresa a la cavidad, donde se extrae la señal. Fue de amplio uso como oscilador de microondas en radares y equipos de laboratorio.