Los electrones a veces absorben energía y cambian a un estado excitado durante cortos períodos de tiempo. Cuando pierden el exceso de energía, la energía se libera como un fotón. El fotón a veces se puede ver como luz visible en un espectro de emisión.
Se considera que las ondas electromagnéticas, incluida la luz, tienen una naturaleza dual, ya que exhiben propiedades de ondas y partículas. Una "partícula" de luz se llama fotón. No tiene masa, pero viaja a la velocidad de la luz y se comporta como una partícula. Los electrones en un estado excitado saltan a órbitas de mayor energía durante un período de tiempo muy corto. Cuando los electrones excitados pierden energía para volver al estado fundamental, generalmente liberan la energía como fotones. La longitud de onda del fotón emitido depende de la energía que se pierde y, a veces, la longitud de onda del fotón cae bajo la porción de luz visible del espectro electromagnético. En estos casos, el fotón puede verse como una banda de luz en un espectro de emisión. El espectro de emisión de cada elemento es único y se puede utilizar para determinar la identidad de los elementos presentes en un material dado. El color de la luz emitida indica cuánta energía se ha perdido. El rojo tiene la mayor longitud de onda, pero corresponde a una menor cantidad de energía que se libera. Violeta tiene la menor longitud de onda, pero sugiere que se libera una mayor cantidad de energía.