Terminen emissio, joka tunnetaan myös nimellä lämpöelektroniemissio, on prosessi, jossa varauksen kantajat, kuten elektronit tai ionit, liikkuvat pinnan tai jonkinlaisen energiaesteen yli lämmön indusoimana. Latauslaitteet rajoittavat toimintaa luonnollisesti; kuitenkin termionisessa päästössä lämpöenergiaa syötetään kantoaaltoihin, mikä saa heidät voittamaan nämä voimat. Syy varauskantajien kykyyn suorittaa tämä toiminto johtuu siitä, että elektronit ja ionit ovat liikkuvia ja sitoutumattomia muihin hiukkasiin vaikuttaviin atomirakenteen normaaleihin ketjuihin. Perinteisesti näitä varauskantajia kutsuttiin termioneiksi.
Eräs termionisen emissioteorian ominaisuus on, että säteilevä alue ylläpidetään varauksella, joka on vastakkainen alkuperäiseen, mutta on yhtä suuri. Tämä tarkoittaa, että varaajan kantajan sijainti ennen emissiota tuottaa positiivisen varauksen elektronien tapauksessa. Tätä voidaan kuitenkin muuttaa paristolla. Päästöt neutraloituvat, kun kantoaallot ovat kauempana alueesta, mikä ei muuta alkuperäistä tilaa.
Historiallisesti ensisijainen esimerkki lämpösäteilystä on Edison -ilmiössä käytetty. Elektronit lähtevät kuumasta metallikatodista, joka käyttää polarisoitua sähkölaitetta saadakseen sähkövirran virtaamaan tyhjiöputkeen. Näin laite voi hallita elektronien liikettä ja vahvistaa tai muuttaa sähköistä signaalia.
Kaikki, mitä käytetään joko jäähdytykseen tai sähköntuotantoon, käyttää termisen päästön teorian käsitettä. Lämpötilan noustessa virtauksen suuruus kasvaa. Perinteisen elektroniikan tyhjiöputkien käytön lisäksi puolijohdelaitteita voidaan käyttää myös elektronien termionisen liikkeen luomiseen, mikä mahdollistaa nykyaikaisen tekniikan toiminnan.
Frederick Guthrie raportoi ensimmäisen kerran termioniikasta vuonna 1863. Hän pystyi tunnistamaan muutoksen voimakkaasti kuumennetun rautapallon positiivisessa varauksessa, jota ei tapahtunut, jos esine oli negatiivisesti varautunut. Kuitenkin vasta vuonna 1880 Thomas Edison käytti tieteen helposti. Työskennellessään hehkulamppujensa kanssa hän huomasi, että tietyt alueet pysyivät pimeinä. Tämä antoi hänelle mahdollisuuden tunnistaa lämmön aiheuttama elektronien virtaus, mikä johti diodin luomiseen.
Richardsonin laki kuvaa syytä, miksi elektronit voivat virrata tällä tavalla. Erityisesti metallit sisältävät atomirakenteessa kaksi elektronia, jotka kykenevät siirtymään atomista atomiin. Vuonna 1928 sir Owen Willans Richardson, brittiläinen fyysikko, havaitsi, että jotkut elektronit pystyivät poistumaan atomista palaamatta. Tämä prosessi vaatii tietyn määrän energiaa metallista riippuen. Tämän vaikutuksen termi on työfunktio.