Elektronen absorbieren manchmal Energie und wechseln für kurze Zeit in einen angeregten Zustand. Wenn sie die überschüssige Energie verlieren, wird die Energie als Photon freigesetzt. Das Photon kann manchmal als sichtbares Licht in einem Emissionsspektrum gesehen werden.
Elektromagnetischen Wellen, einschließlich Licht, wird eine duale Natur zugeschrieben, da sie sowohl Wellen- als auch Teilcheneigenschaften aufweisen. Ein "Lichtteilchen" wird Photon genannt. Es hat keine Masse, sondern bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit und verhält sich wie ein Teilchen. Elektronen in einem angeregten Zustand springen für einen sehr kurzen Zeitraum auf höhere Energiebahnen. Wenn die angeregten Elektronen Energie verlieren, um in den Grundzustand zurückzukehren, geben sie die Energie im Allgemeinen als Photonen ab. Die Wellenlänge des emittierten Photons hängt von der verlorenen Energie ab, und manchmal fällt die Wellenlänge des Photons unter den sichtbaren Lichtanteil des elektromagnetischen Spektrums. In diesen Fällen kann das Photon als Lichtband in einem Emissionsspektrum gesehen werden. Das Emissionsspektrum jedes Elements ist einzigartig und kann verwendet werden, um die Identität der in einem bestimmten Material vorhandenen Elemente zu bestimmen. Die Farbe des emittierten Lichts zeigt an, wie viel Energie verloren gegangen ist. Rot hat die höchste Wellenlänge, entspricht aber einer geringeren Energiefreisetzung. Violett hat die niedrigste Wellenlänge, deutet jedoch auf eine höhere Energiefreisetzung hin.
