Wenn die Elektronen in Atomen eines bestimmten Elements erhitzt oder Strom ausgesetzt werden, gewinnen sie Energie und bewegen sich auf ein höheres Energieniveau oder eine höhere Umlaufbahn; sie behalten diese Position nicht bei, sondern geben die Energie als Licht einer bestimmten Wellenlänge wieder ab, wodurch Farbe erzeugt wird. Bei Elementen in einem festen oder flüssigen Zustand erscheint dieses Licht im Allgemeinen als Regenbogen, während Elemente in einem gasförmigen Zustand ihre Atomemissionsspektren, die spezifischen Farbbänder, die durch die besondere Elektronenkonfiguration dieser Elemente erzeugt werden.
Wenn ein Atom erhitzt wird, gewinnt es Energie. Diese Energie wird von den Elektronen absorbiert und bewirkt, dass sie sich auf höhere Energieniveaus oder Orbitale bewegen. Das Elektron fällt dann auf sein ursprüngliches Energieniveau zurück und setzt ein Photon mit einer Wellenlänge frei, die der vom Elektron gewonnenen und dann verlorenen Energie entspricht.
Das Emissionsspektrum eines bestimmten Elements ist die charakteristische Wellenlänge des Lichts, das von den Atomen dieses Elements erzeugt wird, wenn es als Gas erhitzt wird. Diese Wellenlängen sind charakteristisch, da die unterschiedlichen Elektronenkonfigurationen in verschiedenen Atomen dazu führen, dass unterschiedliche Wellenlängen des Lichts emittiert werden. Welche Wellenlänge im Emissionsspektrum eines Elements vorherrscht, bestimmt, welche Farbe Sie sehen, wenn dieses Element als Gas erhitzt wird.