Wechselwirkung zwischen elektromagnetischer Strahlung und in Atomen gebundenen Elektronen, wobei sich die Strahlung wie ein Schwarm von Teilchen verhält.

Dieser im Rahmen der klassischen Physik nicht zu verstehende Effekt konnte von Einstein mit der Hypothese erklärt werden, daß sich elektromagnetische Strahlung unter bestimmten experimentellen Bedingungen wie ein System von Teilchen (Photonen) verhalten kann.

Man unterscheidet zwischen dem äußeren und inneren Photoeffekt. Beim äußeren Photoeffekt werden durch „Licht“ der Frequenz v Elektronen aus der Substanz herausgeschlagen. Die Energie hv der Photonen wird aufgewendet, um ein Elektron aus dem Atom zu lösen (Überwindung der Bindungsenergie) und ihm eine gewisse kinetische Energie zu erteilen. Beim inneren Photoeffekt werden die Elektronen zu freien Teilchen in der Substanz, wodurch deren Leitfähigkeit verändert wird.