Quanto mais escuro é um objeto, mais eficientemente ele absorve a radiação e mais quente se torna. Por outro lado, objetos mais quentes emitem luz de comprimento de onda mais curto. Objetos com energia térmica suficiente brilham visivelmente em vermelho, amarelo, branco e depois azul.
A temperatura é uma medida da energia cinética dos átomos de um material. Quanto mais alta a temperatura do material, mais energia cinética seus átomos possuem. A luz é emitida quando partículas carregadas, como íons ou elétrons, vibram. Uma frequência vibracional atômica mais alta produz comprimentos de onda de luz mais curtos. Objetos mais quentes têm um número maior de cargas vibratórias e frequências vibracionais mais altas. A distribuição espectral emitida por um material depende de sua composição. Elementos diferentes emitem linhas espectrais diferentes, que se combinam para produzir um espectro de emissão contínuo.
Essas diferenças de composição também levam a diferenças na forma como a luz é absorvida e reemitida. Objetos visivelmente mais escuros absorvem uma faixa espectral mais ampla de luz visível. Essa absorção de energia luminosa aumenta a energia cinética dos átomos do material, aquecendo o material. O fato de um material ser transparente, reflexivo ou absorvente em um determinado comprimento de onda da luz incidente depende de suas propriedades eletrônicas, determinadas pelo tipo de átomos e pela forma como esses átomos se ligam. Por exemplo, a aparência lustrosa da maioria dos metais resulta da interação dos elétrons e núcleos de íons em ligações metálicas com luz incidente.
