As cores são produzidas pelo movimento dos íons metálicos quando introduzidos na chama. O calor da chama excita os íons e, à medida que os íons se movem, eles liberam uma explosão de energia luminosa.
Quando um íon é excitado, os elétrons são movidos para um estado de maior energia. Este estado também é instável e não pode ser sustentado por muito tempo e, portanto, os íons voltarão ao estado original. Os saltos entre os estados de energia produzem uma luz, e as diferenças no tamanho dos movimentos entre os metais se refletem nas diferentes cores vistas.
A quantidade de energia produzida por um íon conforme ele se move depende do metal. Isso afeta a cor produzida. Um teste de chama pode ser usado para detectar quais metais estão em um composto. Por exemplo, o lítio produz uma chama vermelha, enquanto o bário produz uma chama verde pálida.
