Quando um elétron em estado excitado cai para um estado de energia mais baixo, a diferença de energia entre os dois estados é liberada na forma de um fóton de luz. O comprimento de onda do fóton é determinado pela diferença de energia entre os dois estados, com comprimentos de onda mais curtos correspondendo a energias mais altas.

Este processo é conhecido como emissão atômica e é a base de muitos fenômenos diferentes, incluindo a emissão de luz pelas estrelas e a operação de lasers.