Khi các điện tử nằm bên trong nguyên tử bị kích thích, chúng phát ra bức xạ hoặc ánh sáng. Mỗi điện tử trong nguyên tử được đặt trong một lớp vỏ có chứa tần số riêng của nó, sẽ bắt đầu dao động khi nhiệt hoặc một điện trường được áp dụng cho nguyên tử.
Các electron bị kích thích chuyển từ trạng thái cơ bản lên trạng thái cao hơn. Khi chúng trở lại trạng thái bình thường. chúng sẽ phát ra các photon có năng lượng tương ứng với các bước sóng ánh sáng cụ thể. Màu sắc của ánh sáng hoặc ngọn lửa mà một nguyên tố tạo ra cung cấp dấu vân tay giúp các nhà khoa học xác định nguyên tố nào họ đang kiểm tra. Ví dụ, đồng có ngọn lửa màu xanh lam, trong khi natri tạo ra ngọn lửa màu vàng.
