Quando gli elettroni situati all'interno di un atomo si eccitano, emettono radiazioni o luce. Ogni elettrone di un atomo è alloggiato in un guscio che contiene la propria frequenza, che inizierà ad oscillare quando il calore o un campo elettrico viene applicato all'atomo.
Gli elettroni eccitati si spostano dal loro stato fondamentale a uno stato più alto. Quando tornano al loro stato normale. emetteranno fotoni di energia che corrispondono a specifiche lunghezze d'onda della luce. Il colore della luce o della fiamma prodotto da un elemento fornisce un'impronta digitale che aiuta gli scienziati a identificare l'elemento che stanno esaminando. Ad esempio, il rame ha una fiamma blu, mentre il sodio ne produce uno giallo.