Ta đã biết rằng ánh sáng là sóng điện từ. Nhưng dùng tính chất sóng của ánh sáng thì không giải thích được các định luật quang điện.

Theo lí thuyết về sóng, khi ánh sáng chiếu vào bề mặt kim loại, điện trường biến thiên trong sóng ánh sáng sẽ làm cho các electron trong kim loại dao động. Cường độ của chùm sáng kích thích càng lớn thì diện trường đó càng mạnh và nó làm cho electron dao động càng mạnh. Đến một mức nào đó thì electron sẽ bị bật ra, tạo thành dòng quang điện. Vì vậy, bất kì chùm sáng nào có cường độ đủ lớn cũng có thể gây ra hiện tượng quang điện và động năng ban đầu cực đại của electron phải phụ thuộc vào cường độ của chùm sáng kích thích. Điều này mâu thuẫn với kết quả thực nghiệm. Ta chỉ có thể giải thích được các định luật quang điện và nhiều hiện tượng khác nữa bằng tính lượng tử của ánh sáng nói riêng và của bức xạ điện từ nói chung.