Lorsqu’un électron dans un état excité tombe dans un état d’énergie inférieur, la différence d’énergie entre les deux états est libérée sous la forme d’un photon de lumière. La longueur d'onde du photon est déterminée par la différence d'énergie entre les deux états, les longueurs d'onde plus courtes correspondant aux énergies plus élevées.

Ce processus est connu sous le nom d’émission atomique et est à la base de nombreux phénomènes différents, notamment l’émission de lumière par les étoiles et le fonctionnement des lasers.