שפופרת קרן קתודית או שפופרת קתודית (באנגלית: cathode ray tube) היא התקן חשמלי-פיזיקלי הבנוי כמכל זכוכית אטום, מרוקן מאוויר או ממולא בגז דליל, שבתוכו קבועות שתי אלקטרודות - קתודה ואנודה. כאשר השפופרת מופעלת, הקתודה מהווה מקור של אלקטרונים שנעים בתוך השפופרת לעבר האנודה. אלקטרונים אלו קרויים קרניים קתודיות (cathode rays) או קרן אלקטרונים (electron beam).