금속을 고온화하지 않고 강한 전기장을 거는것 만으로 전자가 외계로 방출하는 현상. 도체 표면에 V/m 이상의 강한 전기장을 걸면 도체 내의 전자(電子)에너지가 구속 에너지(일함수)의 벽을 넘을 만큼 크지 않아도 터널효과에 의해 벽을 뚫고 밖으로 튀어 나온다.

예를 들어 m 정도의 작은 곡률반지름을 가진 뾰죽한 바늘을 음극으로 하고 양극에 수천 V의 전압을 걸면, 등전위선(等電位線)은 거의 바늘 끝 부근에 집중되고 그 전기장의 강도가 10 V/m 정도가 되어 바늘 끝에서 전자가 방출된다.

이것은 E. W. 뮐러가 발명한 전기장방출 현미경의 원리이다.

열전자방출(熱電子放出)을 이용한 진공관이 음극을 가열하는데 많은 전력이 필요한 것에 비해 냉음극 방출은 큰 이점을 가지나 아직은 실용단계가 아니다.