Se um elétron em um átomo absorveu um fóton, ele pode passar por uma transição de energia passando para um nível de energia mais elevado. Este processo é conhecido como excitação eletrônica. A energia do fóton absorvido deve ser igual à diferença de energia entre os níveis de energia inicial e final do elétron.

Os elétrons estão dispostos em camadas ao redor do núcleo de um átomo, com cada camada correspondendo a um nível de energia específico. A camada mais interna, conhecida como camada K, tem a energia mais baixa, seguida pela camada L, camada M e assim por diante. Dentro de cada shell, existem subshells designados pelas letras s, p, d e f.

Quando um elétron absorve um fóton com energia suficiente, ele pode ser excitado do seu nível de energia atual para um nível de energia mais alto. Por exemplo, um elétron na camada K pode absorver um fóton e fazer a transição para a camada L. Esta transição corresponde à passagem do elétron para um estado de energia mais elevado.

É importante notar que as transições de energia específicas que podem ocorrer e os comprimentos de onda correspondentes dos fótons absorvidos são determinados pela estrutura eletrônica do átomo e pelas diferenças nos níveis de energia. Cada elemento tem seu conjunto característico de transições de energia permitidas, que dão origem ao seu espectro atômico único.

Depois de absorver um fóton, um elétron excitado normalmente retorna ao seu estado fundamental ou a um estado de energia mais baixo, liberando a energia absorvida na forma de um fóton ou através de processos não radiativos, como conversão interna ou desexcitação colisional.