光电倍增管
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光电倍增管与闪烁体（scintillator）耦合工作示意图。
光电倍增管是一种极为灵敏的感光真空管，内部装置了一个光电阴极 (photocathode)、几个倍增极（dynode）与一个阳极。位于真空管一端窗口的光电阴极是具有特别低逸出功性质的沉积薄膜，每当光子穿过窗口入射于光电阴极时，会因光电效应很容易地发射出光电子。借着一系列电势越来越高的倍增极，光电子会被加速，并且通过二次发射，电子数量会急遽增多，在阳极形成可侦测的电流。光电倍增管常用于侦测辐照度非常微弱的光束，是功能优良的测量仪器。[28]:177-185
金箔验电器
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金箔验电器示意图。
金箔验电器可以用来侦测静电。置放于金属顶帽的电荷会移动至金属杆与金箔。由于同性相斥，金属杆与金箔会互相排斥，因此，金箔的下端会与金属杆分开，从两者分开的程度，可以估量电性大小。
金箔验电器是一种演示光电效应的教育工具。例如，假设验电器带有负电，有很多额外电子，金箔的下端与金属杆分开。假若照射高频率光束于金属顶帽，超过其极限频率，造成光电效应，光电子会被发射出去，因此，验电器会放电，金箔的下端会渐渐掉落，与金属杆闭合，呈电中性。持续照射动作，会使得验电器变为带有正电，由于同性相斥，金箔的下端与金属杆又会分开。假若，光束频率低于金属顶帽的极限频率，则不会发生光电效应，不论照射光束多久时间，金属顶帽永远不会放电。[29]:389-390
光电子能谱学
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单色X射线光电子能谱系统的基本组件： *样品通常为固体，因为整个系统处于超高真空（<10-8 torr）。 *聚焦的X射线能量约为1.5keV。 *光电子只能从样品离表面70-110Å的最上层区域逃逸，能量小于1.5keV。 *电子能量分析器专门测量电子的能量，操作值域为0~1.5keV。 *电子探测器计算电子数量。
光电子能谱学（photoelectron spectroscopy）量度固体、气体、液体样品因被光束照射而发射出的光电子的动能。[30]从光子能量
h
ν
{\displaystyle h\nu }
、光电子动能
E
{\displaystyle E}
、样品逸出功
W
0
{\displaystyle W_{0}}
，可以得到电子在样品里的结合能
E
B
{\displaystyle E_{B}}
：[31]:4-5
E
B
=
h
ν
−
E
−
W
0
{\displaystyle E_{B}=h\nu -E-W_{0}}
。
在光电子能谱学发展成功之前，关于这类的数据很少，尤其是内层电子的结合能。[32]
光电子能谱学实验通常需要在高真空内完成，否则，光电子很容易会被气体分子散射。光束源可以是X射线管、气体放电灯、同步辐射源等等。[31]:14-20依据照射光束的频率，光电子能谱学又分为X射线光电子能谱学、紫外光电子能谱学等等。不论照射光束频率为何，每一种光电子能谱学的中心论题都是量度光电子能量做表面分析。[33]
航天器
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由于光电效应，暴露于太阳辐射的航天器会累积正电荷，这现象称为空间电荷累积（space charging）。电性不平衡偶而会因为放电而损坏易毁的电子仪器，但时常会影响某些测量结果的准确性，例如，等离子密度、等离子分布函数、电场等等。但是，这些静电问题都具有自我限制性质，因为电压高的物体比较不容易发射出光电子。[34]
有时候，暴露于太阳辐射的航天器会累积正电荷。主要原因是面对太阳部分与背对太阳部分之间的“差异电荷累积”（differential charging）。背对太阳部分会从周围的等离子体获得负电荷，所产生的电场会包抄到面对太阳部分，形成一个电势垒，抑遏光电子发射机制。另外一个原因是具有高反光率（reflectance）的表面物质会强烈反射太阳辐射，因此降低光电效应。[35]
月球尘
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阳光照射到月球表面与月球尘，会因为光电效应，促使它们带有正电荷，因此月球尘会被月球表面排斥，静电悬浮（electrostatic levitation）于月球表面上方几米高区域，悬浮在月球空中好似“大尘层”，从远处观察，可以看到一层薄薄的灰霾，迢遥的月球轮廓因此变得模糊不清，落日后，依旧可以在地平面上方看到暗淡的曙暮光。这现象最先被1960年代测量员计划拍摄存证。根据“动力学喷泉模型”（dynamic fountain model），在获得电荷与释出电荷的循环过程中，月球尘粒子像喷泉般地移动[36][37]。
夜视仪
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夜视仪的最核心组件是影像管（image intensifier tube），这是一种电光装置（electro-optic device），能够将各种不同波长的微弱光波变换为可视的不同辐照度单色光波。在影像管里，假设光子撞击到光阳极（photocathode）的碱金属薄膜或像砷化镓一类的半导体物质，则因光电效应，光电子被发射出来，这些光电子会被静电场加速，然后撞击到萤光屏，又产生光子。信号加强的达成是靠着电子加速或使用微通道板一类装置通过二次发射促使增加电子数量。有时候，两种方法都会一起并用。
为了产生光电效应，当光子被电子吸收后，必须有足够能量将电子从物质的导带移至真空能级（vacuum level），这动作需要用到额外能量来克服光阳极的电子亲合势，除了禁带以外，这是另外一种阻碍光电子发射的势垒，这在能带间隙模型（band gap model）里有详细说明。有些像砷化镓一类的物质，其有效电子亲合势低于导带的能级。对于这种物质，移动到导带的电子有足够能量被发射出来，成为光电子。这种物质可以制成很厚的薄膜来吸收光子。这种物质称为“负电子亲合势”物质。[38]