Termiyonik emisyon, sıcak bir yüzeyden elektronların yayılmasıdır ve Edison etkisi olarak da bilinmektedir. Isıtılan maddenin elektronları ısıl enerji ile karşılaştırıldığında, maddenin yüzeyinden kaçma kabiliyeti kazanmaktadır. Bu süreçte kaybolan enerji, iş fonksiyonu olarak isimlendirilmektedir. İş fonksiyonu, salındığı yüzeyin bir özelliğidir ve büyüklük olarak elektron volt düzeyinde gerçekleşmektedir.

Termiyonik yayınım, akım yoğunluğu ve elektrotlar arasındaki akımın taşınması tarafından yönetilmektedir. Elektron emisyonu Richardson’ın yasası ile tanımlanır.

Termiyonik üreteçler için bildirilen toplam ısıl enerji–elektrik enerjisi dönüşüm verimi %5 ile %20 aralığındadır. Bu aralık büyük ölçüde çalışma sıcaklığına bağlıdır.