Elektron-elektron pada permukaan logam terikat erat secara listrik dengan ion-ion positif. Energi yang dibutuhkan untuk melepaskan ikatan tersebut dinamakan energi ambang. Energi kinetik elektron yang keluar dari suatu logam disebut dengan energi kinetik maksimum. Einstein mengatakan bahwa energi kinetk maksimum ini merupakan selisih antara energi foton dengan energi ambang. Dengan demikian energi kinetik maksimum dapat dituliskan dengan persamaan berikut.

$EK_{\text{maks}}=E-W_{\text{o}}$

$E$ merupakan energi radiasi dan $W_{\text{o}}$ merupakan energi ambang logam.

Berdasarkan teori kuantum Planck bahwa energi yang bawa oleh gelombang elektromagnetik merupakan paket-paket foton yang diskret, maka persamaan tersebut dapat dituliskan sebagai berikut.

$EK_{\text{maks}}=h\left(f-f_{\text{o}}\right)$

$h$ merupakan konstanta Planck, $f$ merupakan frekuensi radiasi, dan $f_{\text{o}}$ merupakan frekuensi ambang.

Dari persamaan tersebut, satu-satunya yang akan mempengaruhi lepas atau tidaknya elektron adalah frekuensi dari cahaya yang digunakan untuk menyinari logam. Tingginya intensitas cahaya tidak akan membuat elektron dapat melepaskan diri dari logam namun menambah jumlah elektron yang lepas dari logam dalam satu waktu.

Jadi, ketika intensitas dinaikkan menjadi dua kali lipat intensitas awalnya dan frekuensi tetap, yang terjadi adalah elektron tetap tidak akan terlepas dari logam.