物质在光照作用下释放电子的现象称为光电效应，释放的电子叫光电子，光电子在外电场作用下形成的电流叫光电流。由实验发现的光电效应的规律是光电流大小与入射频率有关，当入射频率低于某一极限频率时，将不产生光电效应。只有当入射光频率高于极限频率时，光电流的大小才与入射强度成正比。光电效应根据光电子逸出与否可分为外光电效应和内光电效应。

　　1、外光电效应
　　金属在光照射下光电子逸出金属表面的现象称为外光电效应。光电子逸出金属表面需要做功克服表面势垒，才能逸出金属表面产生电子发射。电子逸出功越小的物质，其产生光电效应所需的极限频率越低，即极限波长越长，也就是越容易产生光电效应。所以这些物质制作的电子器件的热电子发射（即暗电流）越显着，产生的噪声也就越大。可以利用外光电效应制作光电管和光电倍增管等光电器件。
　　2、内光电效应
　　物体受到光照时，其内部原子释放的电子留在物体内部，使物体的电导率发生变化或产生光生电动势的效应叫做内光电效应。光电效应分为光电导效应和光生伏特效应两大类。。
　　（1）光电导效应
　　入射光强改变物质电导率的物理现象，称为光电导效应。几乎所有高电阻率半导体都有这种效应。半导体材料受到光照射时，光电子获得能力大于或等于禁带宽度，从价带越过禁带，跃迁到导带，成为自由电子（载流子）。同时价带也形成一个自由空穴，构成电子-空穴对。导带自由电子和价带自由空穴的浓度增加，使得半导体的电阻率下降。电子和空穴桐城为载流子，载流子在端电压的作用下可形成光电流。基于此效应的光电器件有光敏电阻以及工作在反方向偏置状态的光敏二极管。
　　（2）光生伏特效应
　　半导体受光照射产生一定方向的电动势的现象称为光生伏特效应。基于该效应的光电器件有光敏二极管、光敏三极管和光电池等。
　　半导体器件的光灵敏面受光照不均匀，光照部分吸收光子能量，产生光电子，所以电子的浓度高于未被光照部分，出现浓度梯度，形成载流子的扩散运动。由于电子的迁移率高于空穴，所以电子首先流向未被光照部分，致使被光照部分带负电，未被光照部分带正电，两部分形成光电动势。