負電子親和勢是指體內的有效電子親和勢，而不是指表面電子親和勢。NEA發射體和常規光電發射體的表面，電子狀態是類似的，導帶底上的電子能量都低於真空能級，其差值為Ea。但兩者體內電子能量不同。NEA發射體導帶底的電子能量高於真空能級，而常規發射體電子親和勢仍是正的。
NEA陰極的量子效率高於正電子親和勢陰極。價帶中的電子吸收光子能量，躍遷到導帶底以上，成為熱電子。在向表面運動的過程中，由於碰撞散射而發生能量損失，故很快就落到導帶底而變成冷電熱電子的平均壽命非常短。如果在這麼短的時間內能夠運動到真空介面，自然能逸出。但是熱電子的逸出深度只有幾十奈米，絕大部分電子來不及到達真空介面，就已經落到導帶底變成冷電子。冷電子的平均壽命比較長其逸出深度可達1000奈米。因為體內冷電子能量仍高於真空能級，所以運動到真空介面時，很容易地逸出。因此NEA量子效率比常規發射體高得多。
