El proceso de emisión se basa en una interacción uno a uno: cada fotón incidente cede toda su energía a un único electrón del metal. El balance energético viene dado por la ecuación de Einstein:

Donde $W_0$ representa el trabajo de extracción (energía mínima para arrancar el electrón) y $E_{c,max}$ es la energía cinética máxima de los fotoelectrones. Por otro lado, la intensidad del haz luminoso es proporcional al número de fotones que inciden por unidad de tiempo y superficie.Si se aumenta la intensidad del haz manteniendo constante su frecuencia, se producen las siguientes modificaciones:1. El número de fotoelectrones emitidos aumenta de forma proporcional. Al haber un mayor número de fotones incidiendo por segundo, se producen más colisiones efectivas con los electrones del metal, lo que incrementa el flujo de electrones arrancados.2. La energía cinética de los fotoelectrones no varía. Dado que la frecuencia $f$ permanece constante, la energía de cada fotón individual ($h \cdot f$) es la misma. Como el trabajo de extracción $W_0$ depende únicamente del material, el exceso de energía convertido en energía cinética ($E_{c,max} = h \cdot f - W_0$) se mantiene inalterado.