Горя́чие электро́ны, подвижные носители заряда в полупроводнике или металле, распределение которых по энергиям смещено относительно равновесного распределения при данной температуре $\boldsymbol{T}$ в сторону бо́льших энергий. Носители заряда (электроны и дырки) становятся горячими при протекании электрического тока через проводник под действием достаточно сильного электрического поля.

При протекании тока электрическое поле ускоряет большее число носителей, а тормозит меньшее и тем самым сообщает электронному газу дополнительную энергию. В то же время, если средняя энергия $\text{𝒜}_{ср}$ электронов выше равновесного значения (в невырожденном электронном газе $\text{𝒜}_{ср} ={3/2}\boldsymbol{kT}$, $\boldsymbol{k}$ – постоянная Больцмана), электронный газ передаёт энергию фононам при рассеянии на них. Степень «разогрева» носителей заряда, т. е. увеличение их $\text{𝒜}_{ср}$ по сравнению с равновесным значением, зависит от величины электрического поля $\boldsymbol{E}$ и подвижности носителей тока, а также от скорости передачи ими энергии фононам. При температурах $\boldsymbol{T}>{ \theta}\boldsymbol{_D}$ (${θ}\boldsymbol{_D}$ – температура Дебая) разогрев носителей заряда становится значительным при $\boldsymbol{E}⩾$ 10³ В/см, а при $\boldsymbol{T} ≪{ \theta}\boldsymbol{_D}$ – уже при величине $\boldsymbol{E}$ порядка 10^–1–1В/см.

Разогрев носителей с ростом $\boldsymbol{E}$ приводит к изменению электрической проводимости ${σ}$ полупроводника и отклонению его вольт-амперной характеристики от закона Ома. При достаточно сильном падении ${σ}$ с ростом электрического поля на вольт-амперной характеристике появляется падающий участок с отрицательным дифференциальным сопротивлением, она становится $\boldsymbol{N}$–образной (эффект Ганна). В тех же случаях, когда ${σ}$ растёт, может наблюдаться $\boldsymbol{S}$-образная характеристика и как следствие – шнурование тока. Когда при приближении к некоторой величине напряжения ток очень сильно растёт, говорят об электрическом пробое.

Нагрев электронов приводит и к другим эффектам: эмиссии горячих электронов из ненагретых полупроводников, анизотропии электрической проводимости и коэффициента диффузии в кристаллах кубической сингонии в сильных полях, росту и анизотропии электрических флуктуаций.

Горячие электроны возникают также при инжекции носителей заряда из контакта двух проводников под действием приложенного к ним напряжения; при генерации носителей заряда светом с энергией фотонов, превышающей ширину запрещённой зоны полупроводника на величину бо́льшую, чем величины характерной тепловой энергии носителей.