Dictionary.com định nghĩa quang phổ vạch sáng là "quang phổ của chất nóng sáng xuất hiện trên quang phổ dưới dạng một hoặc nhiều vạch sáng trên nền tối." Việc làm nóng vật liệu ở trạng thái khí gây ra nó phát ra ánh sáng tạo ra các đường sáng có màu sắc khác nhau khi chúng đi qua lăng kính, theo About.com.
Khi ánh sáng trắng từ mặt trời đi qua lăng kính, nó tạo ra cầu vồng đủ màu. Tuy nhiên, Đại học Colorado chỉ ra rằng các chất khí bị đốt nóng phát ra ánh sáng có bước sóng cụ thể là nguyên nhân tạo ra quang phổ vạch sáng. Mỗi vật liệu phát ra một quang phổ rất riêng trong tự nhiên, nó cho phép nhà khoa học xác định chất khí mà anh ta đang đốt nóng thông qua khoa học quang phổ. Ngoài các vạch trong quang phổ nhìn thấy được, các chất khí cũng tạo ra các vạch mà mắt người không nhìn thấy được nhưng có thể phát hiện được bằng các thiết bị khác.
About.com nói rằng khi các electron thay đổi từ quỹ đạo nguyên tử này sang quỹ đạo nguyên tử khác, năng lượng của chúng sẽ thay đổi. Thay đổi từ một quỹ đạo ở mức năng lượng cao hơn sang một quỹ đạo thấp hơn sẽ tạo ra năng lượng này dưới dạng một photon năng lượng, tạo ra ánh sáng cho quang phổ. Vì mỗi nguyên tố có một nhóm electron duy nhất trong các obitan của nó, nên mỗi quang phổ là duy nhất.