A vákuum tulajdonképpen egy olyan térrész, ami nem tartalmaz anyagot, a benne megjelenő nyomás pedig sokkal alacsonyabb, mint a levegő nyomása. A fizikában a vákuum fogalma alatt azt a térrész értjük, amiben az ideális teszteredmények elérhetők. A gyakorlatban alkalmazott vákuumot három kategóriába sorolják: gyenge vákuum, nagy vákuum és ultra nagy vákuum. A vákuumok eme minőségét azzal mérik, hogy mennyire közelíti meg az ideális vákuumot. Minél alacsonyabb a nyomás, az annál jobb vákuumminőséget jelent. A legjobb vákuum a világűr, amely jobb, mint amit jelen technikai eszközeinkkel mesterségesen elő tudunk állítani. Laboratóriumi körülmények között egy zárt kamrában a levegő kiszivattyúzásával érik el a vákuumközeli állapotot, de még így is maradnak benne levegőrészecskék. Érdemes tudni, hogy a levegő sokkal sűrűbb, mint a csillagközi tér, amelyben még ritkábban fordulnak elő gázrészecskék, mint a mesterségesen kiszippantott részből.
A vákuumot számtalan esetben alkalmazzuk, és eszközben találhatunk mind az iparban és mind a mindennapi életünkben. Erős vákuum található például a hagyományos tévé képcsöveiben vagy a mai rohanó életünkből nélkülözhetetlen mikrohullámú sütőben, ahol a mikrohullámok 2 perc alatt meleg ételt varázsolnak számunkra. Egy másik nagyon hasznos háztartási eszközünk, a porszívó az úgynevezett gyenge vákuumhatás segítségével próbál tökéletes tisztaságot varázsolni otthonunkba. Az élelmiszer- és vegyiparban is fontos szerepet játszik a vákuum, amit a konzervek illetve bizonyos vegyszerek lepárlási folyamatainál is használnak. Az erős vákuumhatás igen jó hőszigetelő is, mivel konvekció benne nem lehetséges, így tökéletes alkalmazható a termoszok gyártásánál is.
Ha elektródokat vezetünk egy olyan csőbe, amelyben erős vákuum van, és az elektródokon keresztül töltéshordozókat juttatunk a ritkított gáztérbe, akkor áram kezd el folyni. Tehát ha egy telep pozitív sarkát rákötünk egy áramerősség-mérő műszeren keresztül az egyik elektródához (anódra), a másik sarkát pedig a másik elektródához (katódra), amit fűtőtelep segítségével felizzítunk, akkor áram indukálódik. Az áramot a felizzított katódból kilépő negatív töltésű elektronok okozzák azáltal, hogy a katód és az anód közé kapcsolt telep elektromos erőterének hatására a katódról az anódra jutnak. Ezt a jelenséget Edison-hatásnak nevezzük. Edison nevéhez egy nagyon hasznos kis dolgot kötünk, az izzólámpát, amiben a vákuum tulajdonképpen védi a volfrámhuzalt a kémiai behatásoktól. A fent említett kísérletben leírt eszköz neve kételektródos elektroncső vagy vákuumdióda, amelyet széleskörűen használnak fel az elektronikában. Vákuumcsőben úgy is létrehozhatunk áramot, hogy a katódot ultraibolyafénnyel világítjuk meg. Ezt fényelektromos hatásnak vagy fotoeffektusnak nevezzük. Ezen a jelenségen a fotocellás eszközök működései alapulnak. A vákuum kémiai közömbösségét még számos ipari alkalmazásban használják, például az elektronsugaras hegesztésben, a CVD vagy száraz marásban, illetve vákuumcsomagoláskor. Az említetett felhasználások mellett a vákuum számos helyen teret hódított magának.
