Se facciamo passare corrente in un metallo esso si riscalderà per effetto Joule ed emetterà elettroni: questo effetto si chiama termo elettronico o termoionico questo perché l’aumento della temperatura aumenta l’energia cinetica degli elettroni tanto da vincere la forza che li trattiene agli atomi. La particella emessa tenderà a rimanere in prossimità della superficie emettitrice, che si sarà caricata di una carica opposta nel segno ma uguale in magnitudine al totale delle cariche emesse.
Un esempio è quello che avviene in un tubo a vuoto dove il catodo è riscaldato fino a raggiungere temperature superiori ai 1000K e gli elettroni strappati ai nuclei vengono poi accelerati dalla differenza di potenziale tra catodo e anodo.
Oggi questo fenomeno si realizza non solo nei tubi a vuoto (oscilloscopi, televisori a tubo catodico, valvole) ma anche nei semiconduttori. Gli elettroni strappati nella loro corsa all’interno del tubo potranno incontrare altri atomi eccitandoli e successivamente questi restituiranno l’energia sotto forma di luce con fenomeni di luminescenza a seconda della pressione del gas contenuto nel tubo.