Princíp činnosti vákuového relé zahŕňa použitie budiacich kontaktov v riadiacom obvode na vytvorenie segmentovanej nábojovej bariéry v medzere medzi katódou a mriežkou. Keď sa cez túto medzeru aplikuje dostatočné spätné predpätie, spustí sa korónový výboj medzi katódou a anódou, čo spôsobí, že vákuová trubica vedie. Tento proces je analogický s mechanizmom v bežnom relé, kde elektrický impulz premieňa energiu uloženú v cievke na magnetické pole.
Ako vysoko{0}}presné, vysoko{1}}spoľahlivé, vysoko-rýchlostné a vysokokapacitné{3}} elektronické spínacie zariadenie sa vákuové relé používa predovšetkým na účely ovládania širokej škály elektrických obvodov. Jeho primárnou funkciou je prenášať a ovládať signály v rámci nízkoprúdových a nízkonapäťových riadiacich obvodov, čím uľahčuje prepínanie rôznych funkcií a poskytuje ochranu obvodu. Vákuové relé sú kompatibilné so systémami striedavého aj jednosmerného prúdu a sú obzvlášť vhodné- pre špecializované aplikácie, ako sú pohony s premenlivou frekvenciou, systémy automatizácie napájania, procesy separácie plynov a operácie nabíjania a vybíjania batérií.