Bei der Feldemission werden durch ein ausreichend starkes elektrisches Feld (mehr als 10^9 V/m) Elektronen, mit einer sehr geringen Energiebreite, aus einer Kathode gelöst.

Dieses Austreten von Elektronen aus einem Festkörper war eine der ersten Anwendungen der Quantenmechanik. Dieser Tunneleffekt wurde 1928 von Ralph H. Fowler und Nordheim erstmals theoretisch beschrieben (R.H. Fowler and L. Nordheim, Proc. Roy. Soc. Lond., A119, 173 (1928)).

Diese durch Feldemission erzeugten freien Elektronen werden in der Feldelektronenmikroskopie und für die Rastertunnelmikroskopie eingesetzt.