电子隧道效应是导体中的自由电子扩散到绝缘层中，使得绝缘层中的价电子能态升高，由束缚态（局域态）转变成自由态（公有化态），从而参与载流的现象：导体中的自由电子扩散到绝缘层中，由于库仑斥力的作用，使得绝缘层中的价电子在晶格势场中的能态升高，降低了势垒高度，同时，由于载流子定向运动产生的霍尔电场对价电子做功及电流产生的焦耳热也使得价电子能态升高。在三个因素的影响之下，绝缘层中价电子能态升高，由局域态转变成自由状态，从而参与载流。根据绝缘层厚度和隧道效应的尺寸，可以判定金属中价电子对绝缘层中价电子的作用范围大约是十几A的限度。