Кінетична енергія фотоелектронів залежить від частоти випромінювання. Це пояснюється фізичною природою фотоефекту, що полягає в тому, що фотоелектрони виділяються з поверхні металу, коли фотони світла падають на неї і переходять енергію фотона на електрон. Чим більша частота випромінювання (або коротка довжина хвилі), тим більша енергія фотона, який здійснює збиття електрона з поверхні металу. Освітленість поверхні металу не впливає на енергію фотоелектронів, але може вплинути на кількість виділених фотоелектронів.