光子理論成功地解釋了光電效應：
1.照射光的強度是由單位時間內到達金屬表麵的光子數目決定的，而被激發出的光電子數又與光子數目成正比，這些被激發出來的光電子全部到達極形成了飽和電流。因此，飽和電流就與被激發出來的光電子數成正比，也就是與達到金屬表麵的光子數成正比，即與照射光強度成正比。
2.由愛因斯坦方程可見，對於一定的金屬來說，其脫出功為常數，光子的頻率越高，光電子的能量就越大。
3.如果照射光的頻率過低，那麼，電子根本就不可能脫離金屬表麵，即使照射光很強，也就是這種頻率的光子數很多，但仍不會有光電效應發生。隻有當照射光的頻率時，電子才能脫離金屬，這個極限頻率所對應的波長，稱為光電效應的紅限，不同物質有不同的紅限。
容易失去電子的金屬，例如堿金屬，其紅限是在可見區域內，而其它大多數金屬的極限頻率是在紫外區域。
4.金屬中的電子能夠一次全部吸收入射的光子，因此光電效應的發生，不需要積累能量的時間，是“一觸即發”的。
愛因斯坦的理論公式，於1916年被密立根實驗所證實，該實驗得出了某些金屬的截止電壓和入射光頻率之間的嚴格的線性關係。
愛因斯坦的光子說，圓滿地闡明了光電效應的機理，從而也表明了光還具有不連續性或量子性的一麵。這可以從如下實驗看出來。
用倫琴射線直接照射到一薄膜上，使激發出一種波長極短的熒光，從光的量子性觀點來看，其能量較大。在兩側對稱地放置一個計數器和射入計數器的光子能在不超過0.001秒的時間裏引起反應，通過與它相連的靜電計的振動而記錄在紙帶上。如果發出的熒光是波的話，則應當是對稱地向四周發射的，兩個記數器所記錄下來的結果就是一致的；如果發出的熒光不是波，而是一份一份不連續的量子的話，則一個光量子不可能同時射入兩個計數器（或者是射向左側的計數器，或者是射向右側的計數器），這樣一來，計數器中的記錄將是無規則、相互不一致的。實驗結果表明，記錄紙上的蹤跡果然是後一種情況。這就證實了發出的不是連續的對稱波，而確實是不連續的光量子。
光量子不連續性的觀察實驗，是蘇聯物理學家瓦維洛夫最先獲得成功的。首先，由於光源發出的光量子並不是均勻有規律的，而是無秩序地飛出來的，有時飛出來的光子多一些，有時飛出來的光子就少一些，因此，在光源發光強度特別微弱的情況下，從光源發出的光子流的起伏就有可能為眼睛所觀察出來。為了防止眼球本身不自覺的活動而引起的視覺變化，幹擾實驗過程中的觀察，瓦維洛夫采用了一個紅色的點光源，放在發光點的近旁，在用眼睛觀察發光點的同時，又看到旁邊的紅色點光源，因而眼球就不能夠習慣地活動，可以相對地固定一些了。其次，由於眼睛具有視覺暫留的作用，光子的起伏現象可能覺察不出來，為此，還采用了一個圓盤，在圓盤的邊緣上開一個小孔，圓盤每秒轉過1圈，則同小孔、光源處於同一直線上的眼睛，就能每1秒鍾看見一次閃光了。這時，逐漸調節光源，當光變得特別微弱時，從光源發出的起伏的光量子流，在數目少的時候不能為眼睛所看見，隻有在數目多的時候眼睛才能觀察出來。因此，在圓盤轉動之後，就不一定每秒鍾都能夠看見一次閃光了。這樣，瓦維洛夫終於用眼睛直接看見了光量子的不連續性。這個實驗，又一次證明了光的量子性。
在光電效應中，具有一定頻率的光照射在某種金屬的表麵上，其中的電子吸收了光子的能量之後，從金屬表麵飛出來，成為光電子；而在相反的情況下，那是我們很熟悉的，在發光過程中，電子在導體中運動，其能量不斷轉化為光子的能量，光子從燈絲上飛出來，形成耀眼的光。光能變成電能，電能轉為光能，光子和電子何等親密啊！