Lo stato più stabile di un atomo è chiamato lo stato fondamentale. Nello stato fondamentale, tutti gli elettroni si trovano nei livelli di energia più bassi, quindi la loro energia non può essere ulteriormente abbassata spostandosi in altri orbitali . Questo stato stabile rimarrà finché l'energia non viene applicata dall'esterno.
L'opposto di un atomo di stato fondamentale è un atomo di stato eccitato. Questo si riferisce a qualsiasi stato dell'atomo che abbia energia maggiore dello stato fondamentale. L'energia totale degli elettroni in un atomo di stato eccitato può essere abbassata spostando gli elettroni in un orbitale a energia più bassa.
Un atomo di solito non rimane a lungo in uno stato eccitato. Un atomo eccitato emette energia, come i fotoni, per ridurre l'energia atomica complessiva a uno stato inferiore. Questo processo si chiama decadimento ed è l'opposto dell'eccitazione.