termoelektronska emisija, emisija elektrona iz metala, uz ionizaciju atoma, uzrokovana dotokom toplinske energije. Elektroni u metalima, koji se nalaze u vanjskim ljuskama atoma, slabo su vezani za atome, što je uzrok dobre električne provodnosti metala. Energetski gledano, ti se elektroni nalaze u tzv. vodljivoj vrpci (slobodni elektroni). Njihova energija vezanja varira od približno 1,5 eV do približno 6 eV, ovisno o metalu. U termički izazvanim sudarima neki od tih elektrona dobivaju energiju dovoljnu za oslobađanje iz metala. Broj oslobođenih elektrona ovisi uglavnom o temperaturi. Na temperaturi oko 1000 K metal može napustiti samo mali dio slobodnih elektrona, tj. oni koji imaju dovoljnu kinetičku energiju da ih periodički potencijal kristalne rešetke metala ne može zadržati. Za njih vrijedi Richardson-Dushmanova jednadžba (→ richardson, owen willans) o ravnotežnoj električnoj struji elektrona (struja zasićenja).
Termoelektronska emisija važna je u elektronici za konstrukciju (npr. katodnih cijevi u rendgenskim aparatima). Za povećanje emisije smanjenjem izlaznoga rada, katode se prevlače slojem barijeva ili stroncijeva oksida; na približno 1000 K ti oksidi imaju izlazni rad oko 1,3 eV, što je manje od izlaznoga rada većine čistih metala ili slitina, a istodobno su dobri električni vodiči. Termoelektronskom emisijom može se postići gustoća električne struje od nekoliko ampera po četvornom centimetru katode, makar se u praksi rabi struja manja od 0,2 A/cm², jer se kod većih struja oksidni sloj brzo troši. (→ elektronska cijev; katoda; klistron)
