L'effet photoélectrique repose sur l'interaction d'un rayonnement avec les électrons d'un métal. Dans ce dernier, les électrons internes au volume du matériau sont considérés comme libres; par contre, au voisinage de la surface, les électrons ne peuvent se libérer spontanément de la surface du métal. Tout se passe comme s'il existe au voisinage de la surface du métal une barrière (d'énergie) qui empêche l'électron de se libérer du métal. Cette barrière représente le « travail de sortie » qui caractérise un métal ....). Pour qu'un électron se libère du métal, il faut que l'apport d'énergie par le rayonnement soit au moins égal à .