Khi một điện tử hấp thụ năng lượng, nó sẽ di chuyển lên từ mức năng lượng thấp hơn đến mức năng lượng cao hơn, được gọi là "trạng thái kích thích" của hạt hạ nguyên tử mang điện tích âm. Tuy nhiên, năng lượng hấp thụ được giải phóng trong một khoảng thời gian nhỏ và electron chuyển xuống "trạng thái cơ bản".
Các electron của nguyên tử có thể hấp thụ các hạt ánh sáng được gọi là "photon" từ các nguồn năng lượng ánh sáng bên ngoài, chẳng hạn như đèn, bóng đèn và laze. Các photon có năng lượng lượng tử bằng khoảng cách giữa mặt đất và trạng thái kích thích là những photon duy nhất sẽ bị electron hấp thụ. Khi electron phát ra photon và nhảy trở lại trạng thái cơ bản của nó, một bước sóng ánh sáng cụ thể sẽ được bức xạ.