Farben werden durch die Bewegung von Metallionen erzeugt, wenn sie einer Flamme zugeführt werden. Die Hitze der Flamme regt die Ionen an, und wenn sich die Ionen bewegen, setzen sie einen Strahl von Lichtenergie frei.
Wenn ein Ion angeregt wird, werden die Elektronen in einen höheren Energiezustand versetzt. Dieser Zustand ist auch instabil und kann nicht lange aufrechterhalten werden, so dass die Ionen in den ursprünglichen Zustand zurückfallen. Die Sprünge zwischen den Energiezuständen erzeugen ein Licht, und die Unterschiede in der Größe der Bewegungen zwischen den Metallen spiegeln sich in den verschiedenen Farben wider.
Die Energiemenge, die ein Ion bei seiner Bewegung erzeugt, hängt vom Metall ab. Dies beeinflusst dann die erzeugte Farbe. Ein Flammtest kann verwendet werden, um festzustellen, welche Metalle in einer Verbindung enthalten sind. Lithium erzeugt beispielsweise eine rote Flamme, während Barium eine blassgrüne Flamme erzeugt.
