L'émission thermionique est la libération d'électrons d'une électrode grâce à sa température (libération d'énergie apportée par la chaleur). Cela se produit parce que l'énergie thermique donnée au porteur de charge surmonte la fonction de travail du matériau. Les porteurs de charge peuvent être des électrons ou des ions, et dans la littérature plus ancienne sont parfois appelés thermions. Après émission, une charge d'amplitude égale et de signe opposé à la charge totale émise est initialement laissée dans la région d'émission. Mais si l'émetteur est connecté à une batterie, la charge laissée est neutralisée par la charge fournie par la batterie lorsque les porteurs de charge émis s'éloignent de l'émetteur, et finalement l'émetteur sera dans le même état qu'avant l'émission.

L'exemple classique d'émission thermionique est celui des électrons d'une cathode chaude dans le vide (également connu sous le nom d'émission thermique d'électrons ou effet Edison) dans un tube à vide. La cathode chaude peut être un filament métallique, un filament métallique revêtu ou une structure séparée de métal ou de carbures ou de borures de métaux de transition. Les émissions de vide des métaux ont tendance à devenir significatives uniquement pour des températures supérieures à 1 000 K (730 C; 1 340 F).

Ce processus est d'une importance cruciale dans le fonctionnement d'une variété d'appareils électroniques et peut être utilisé pour la production d'électricité (tels que les convertisseurs thermioniques et les attaches électrodynamiques) ou le refroidissement. L'amplitude du flux de charge augmente considérablement avec l'augmentation de la température.

Le terme « émission thermo-ionique » est désormais également utilisé pour désigner tout processus d'émission de charge excité thermiquement, même lorsque la charge est émise d'une région à l'état solide dans une autre.

Thomas Alva Edison (11 février 1847 - 18 octobre 1931) était un inventeur et homme d'affaires américain. Il a développé de nombreux appareils dans des domaines tels que la production d'énergie électrique, la communication de masse, l'enregistrement sonore et le cinéma. Ces inventions, qui comprennent le phonographe, la caméra cinématographique et les premières versions de l'ampoule électrique, ont eu un impact considérable sur le monde industrialisé moderne. Il a été l'un des premiers inventeurs à appliquer les principes de la science organisée et du travail d'équipe au processus d'invention, travaillant avec de nombreux chercheurs et employés. Il a créé le premier laboratoire de recherche industrielle. Edison a grandi dans le Midwest américain ; au début de sa carrière, il a travaillé comme télégraphiste, ce qui a inspiré certaines de ses premières inventions. En 1876, il a établi son premier laboratoire à Menlo Park, New Jersey, où plusieurs de ses premières inventions ont été développées. Il a ensuite créé un laboratoire botanique à Fort Myers, en Floride , en collaboration avec les hommes d'affaires Henry Ford et Harvey S. Firestone , et un laboratoire à West Orange, New Jersey , qui présentait le premier studio de cinéma au monde, le Black Maria . Il était un inventeur prolifique, détenant 1 093 brevets américains à son nom, ainsi que des brevets dans d'autres pays. Edison s'est marié deux fois et a engendré six enfants. Il mourut en 1931 des complications du diabète.