Ánh sáng được tạo ra khi các electron quay quanh một nguyên tử được cung cấp năng lượng để di chuyển lên quỹ đạo cao hơn và sau đó giảm xuống quỹ đạo thấp hơn, giải phóng một lượng nhỏ năng lượng trong quá trình này. Năng lượng này được gọi là một photon, là hạt cơ bản của ánh sáng.
Electron là các hạt mang điện tích âm quay quanh hạt nhân của nguyên tử. Mỗi electron có một quỹ đạo tự nhiên, nhưng nếu được cung cấp thêm năng lượng, một electron có thể chuyển sang một quỹ đạo xa hạt nhân hơn. Các quỹ đạo của mỗi nguyên tử là cố định, nhưng một electron có thể di chuyển giữa chúng.
Khi một êlectron rơi từ quỹ đạo có năng lượng cao xuống quỹ đạo có năng lượng thấp hơn, lúc này sẽ có một lượng năng lượng dư thừa. Năng lượng này không thể biến mất, vì vậy nó được phát ra dưới dạng một photon ánh sáng. Năng lượng của photon phụ thuộc vào sự chênh lệch năng lượng giữa hai quỹ đạo của electron.
Có thể thấy một ví dụ về kiểu tạo ánh sáng này trong bảng hiệu đèn neon. Dòng điện cung cấp năng lượng cho các electron của nguyên tử neon và chuyển chúng lên quỹ đạo cao hơn. Khi các điện tử thả xuống một lần nữa, ánh sáng có tần số rất cụ thể được phát ra, làm cho đèn neon có màu tím.
