Un livello di energia è la misura dell'energia discreta che una particella subatomica, come un elettrone, può assorbire. Quando la luce o altra energia colpisce un atomo, può trasferire parte di quella energia alle sue particelle , aumentando il loro livello di energia.
In circostanze normali, tutti gli elettroni di un atomo esistono nello stato fondamentale, occupando gli orbitali a energia più bassa disponibili. Quando l'energia colpisce un atomo, c'è una possibilità che parte di quella energia si trasferisca agli elettroni, spostandoli efficacemente in orbitali ad alta energia. Questo è uno stato instabile, quindi gli atomi tipicamente abbandonano questa energia extra attraverso la vibrazione o emettendo energia da soli.
Una luce fluorescente si basa su questo principio. Gli elettroni eccitati colpiscono gli atomi all'interno del tubo del gas, trasferendo energia. Gli atomi espellono questa energia come fotoni, che colpiscono il rivestimento fosforescente del tubo e producono luce visibile.
