A foton teljes energiáját átadja az atom elektronrendszerének. A foton elnyelõdik (abszorbeálódik), a gerjesztett atom egy kötött elektronja pedig a kötési, ill. ionizációs energiát meghaladó gerjesztési energiarészt mint kinetikus energiát magával viszi. A fotoeffektus következménye tehát a sugárzás intenzitásának csökkenése mellett az ún. fotoelektronok és a gerjesztett állapotú atomok létrejötte.
A fotoeffektus sémája:
,ahol A a kölcsönhatásban résztvevõ atom szimbóluma, A*+ a belsõleg ionizált atom, A+, A2+ "klasszikus" ionok, ef a fotoelektron, Xk a karakterisztikus röntgensugárzás, e–A az Auger-elektron.
A fotoelektron Ef kinetikus energiája:
ahol Ei annak a nívónak az ionizációs energiája, amelyrõl az elektron származik.
Elméleti megfontolások és a kísérleti tapasztalatok szerint az elnyelõdött foton 80%-a a K-héj elektronját gerjeszti abban az esetben, ha a kötési energia (Nagy Lajos György - László Krisztina: Radiokémia és izotóptechnika, Mûegyetemi Kiadó, Budapest, 1997. 572-576. oldal) kisebb a foton energiájánál. Ha a K-héj kötési energiája nagyobb a foton energiájánál, az L-héj egy elektronja gerjesztõdik. (Lásd még a fotoeffektus végbemeneteli valószínûsége c. részt.)
A fotoeffektus végbemeneteli valószínûsége