Multiplikator elektrona je uređaj koji povećava brzinu elektronske emisije struje elektrona. On bombardira emitivni materijal strujom elektrona, uzrokujući da materijal emitira elektrone. Svaki elektron koji udari u emitivni materijal može uzrokovati da on emitira čak tri elektrona, čime se množi brzina emisije struje elektrona.
Emisioni materijal je obično metalna ploča, a množitelj elektrona obično sadrži niz ovih ploča. Primjena razlike električnog potencijala između uzastopnih ploča će uzrokovati da emitirani elektroni s prve ploče skoče na drugu ploču, što uzrokuje emisiju više elektrona s druge ploče. Taj se proces nastavlja kroz cijeli niz ploča, što rezultira emisijom mnogo više elektrona nego što je bilo u početnoj struji elektrona. Anoda zatim skuplja elektrone proizvedene elektronskim multiplikatorom.
Kaskadni učinak elektrona zahtijeva da elektroni udare u emitivni materijal s dovoljno energije da induciraju sekundarnu emisiju. Ovaj zahtjev omogućuje elektronskom multiplikatoru da funkcionira kao detektor iona. Struja fotona također može uzrokovati emisiju fotona, kao u slučaju fotoumnožačke cijevi. Ovaj uređaj odvaja svaku emitivnu površinu nizom anoda poznatih kao dinode. Niz otpornika odvaja dinode jednu od druge, tako da je električni potencijal između uzastopnih dinoda obično +100 volti do +200 volti.
Ova struktura zahtijeva da materijal elektrode ima visok električni otpor za spajanje funkcije podjele napona s funkcijom sekundarne emisije. Multiplikator elektrona obično ima oblik lijevka i izrađen je od stakla. Stakleni lijevak ima tanki premaz neke tvari s ograničenom sposobnošću provođenja električne energije, poznat kao poluvodič.
Multiplikator elektrona prima visoki negativni napon na širokom kraju lijevka i nizak pozitivni napon na uskom kraju lijevka. Ova konfiguracija napona uzrokuje da lijevak emitira elektrone sa svoje površine, koji se zatim kreću od širokog do uskog kraja lijevka. Elektroni putuju kratku udaljenost prije nego što udare u površinu lijevka, uzrokujući emisiju više elektrona.
Anoda na uskom kraju lijevka skuplja elektrone. Ovaj raspored je poznat kao jednokanalni množitelj elektrona. Mikrokanalna ploča je složeniji tip množitelja elektrona koji koristi dvodimenzionalni niz jednokanalnih elektronskih množitelja.