当物体吸收了光辐射后，物体内也可能产生能量较大的电子，其中一部分将运动到达物体表面，并克服表面势垒而逸出，成为发射电子。这种现象称为外光电效应或光电子发射。发射出的电子称为光电子，光电子所形成的电流称为光电流。光电子发射现象是赫兹于1887年在做电磁振荡的研究时首先发现的，但赫兹没有做进一步的探讨。在随后的十多年中，光电子发射的实验规律被逐渐确立。到1905年，爱因斯坦证明了光电子的最大动能与光辐射的频率成线性关系，并提出了定量的理论解释。以后的大量工作，使光电子发射的理论不断深入，实用的光电阴极和它的应用也迅速发展。