Når et atom udsender lys (en foton), ændres dets elektroniske konfiguration fra et højere energiniveau til et lavere energiniveau. Under dette spring frigiver atomet en bestemt mængde energi i form af lys, hvis frekvens (eller bølgelængde) svarer til energiforskellen mellem de to niveauer, der er involveret i overgangen. Så i det væsentlige er ændringen, der sker med atomet, et fald i dets energitilstand.