热电子发射是靠提高物体的温度，给予物体内部的电子以附加的能量，使一些高能电子能够越过物体表面的势垒而逸出。但是即使把金属加热到发生显著蒸发高温，能够逸出的电子数也只占金属中自由电子总数的极小一部分。提供给阴极的热能绝大部分以热辐射的形式消耗掉了。这种热的耗散还给使用热阴极的电子器件乃至整个仪器设备带来不少麻烦。热电子发射所能提供的电流密度最高不超过几百安/平方厘米，而且还有一段时间的迟滞。场致电子发射的原理不同，它并不需要供给固体内的电子以额外的能量，而是靠很强的外部电场来压抑物体表面的势垒，使势垒的高度降低，并使势垒的宽度变窄。这样，物体内的大量电子就能穿透过表面的势垒而逸出，这就是电子发射的
量子隧穿效应。场致电子发射阴极可以提供10000000安/平方厘米以上的电流密度，同时没有发射时间的
迟滞。
因此，场致电子发射是电子发射的一种非常有效的形式.