Cuanto más oscuro es un objeto, más eficientemente absorbe la radiación y más caliente se vuelve. A la inversa, los objetos más calientes emiten luz de menor longitud de onda. Los objetos con suficiente energía térmica brillan visiblemente de color rojo, amarillo, blanco y luego azul.
La temperatura es una medida de la energía cinética de los átomos de un material. Cuanto más alta es la temperatura del material, más energía cinética poseen sus átomos. La luz se emite cuando las partículas cargadas, como iones o electrones, vibran. Una frecuencia de vibración atómica más alta produce longitudes de onda de luz más cortas. Los objetos más calientes tienen un mayor número de cargas vibratorias y frecuencias vibratorias más altas. La distribución espectral emitida desde un material depende de su composición. Diferentes elementos emiten diferentes líneas espectrales, que se combinan para producir un espectro de emisión continuo.
Estas diferencias de composición también conducen a diferencias en la forma en que la luz se absorbe y vuelve a emitir. Los objetos que son visiblemente más oscuros absorben un rango espectral más amplio de luz visible. Esta absorción de energía luminosa eleva la energía cinética de los átomos del material, calentando el material. Si un material es transparente, reflectivo o absorbente a una cierta longitud de onda de la luz incidente, depende de sus propiedades electrónicas, determinadas por el tipo de átomos y la forma en que estos átomos se unen. Por ejemplo, la apariencia brillante de la mayoría de los metales resulta de la interacción de los electrones y los núcleos iónicos en enlaces metálicos con luz incidente.
