Quando un elettrone assorbe energia, salirà da un livello di energia inferiore a un livello di energia più elevato, chiamato "stato eccitato" della particella subatomica a carica negativa. Tuttavia, l'energia assorbita viene rilasciato entro un breve intervallo di tempo e l'elettrone si sposta al suo "stato fondamentale".
Gli elettroni di un atomo sono in grado di assorbire particelle di luce chiamate "fotoni" da fonti esterne di energia luminosa, come lampade, lampadine e laser. I fotoni le cui energie quantistiche eguagliano lo spazio tra il terreno e lo stato eccitato sono gli unici che saranno assorbiti dall'elettrone. Quando l'elettrone emette il fotone e torna al suo stato fondamentale, viene irradiata una lunghezza d'onda specifica della luce.