De electronentheorie onderstelt, dat zich binnen in metalen lichamen een groot aantal vrij beweeglijke electronen bevinden, die zich met enorme snelheden door de metaalmassa bewegen, zoals de moleculen van een gas. Onder verschillende omstandigheden kunnen deze electronen uit het metaal in de ruimte treden, de metalen gaan de ionen emitteren.
Men onderscheidt: 1. thermische emissie, waarbij de metalen op hoge temperatuur worden gebracht. Voor de meeste metalen is het nodig de draad te laten gloeien. In een gloeilamp bemerkt men van deze emissie weinig, omdat de electronen rondom de draad een wolk vormen van betrekkelijk geringe dikte. Brengt men echter binnen in de ballon een tweede electrode aan, die een positieve spanning krijgt ten opzichte van de gloeidraad, dan worden de electronen naar die anode getrokken en vormen zij een electrische stroom door de ruimte; 2. fotoemissie, waarbij men de electronen buiten de metalen brengt door ze met licht en ultraviolette stralen te bewerken. Dit wordt toegepast in fotocellen; 3. koude of auto-emissie, waarbij de electroden naar buiten treden onder invloed van zeer sterke electrische velden, ook al blijven de metalen koud en in donker; 4. secundaire emissie, waarbij de metalen electronen loslaten onder invloed van een bombardement van snelle electronen of ionen. Deze wijze van electronenemissie speelt een grote rol bij het mechanisme van de gasontladingen*.
