Os espectros de emissão de gases podem ser usados para estudar estrelas porque os espectros de absorção das estrelas são exatamente o oposto dos espectros de emissão dos gases que as compõem. Quando a luz de uma estrela é dividido em suas cores componentes, ele cria um espectro contínuo, exceto para cores ausentes específicas. Essas cores ausentes são as mesmas emitidas por gases aquecidos em ambientes de laboratório.
A luz das estrelas parece branca e, quando dividida, contém um grande espectro de cores. Os gases individuais, no entanto, só emitem certos comprimentos de onda de luz quando aquecidos, de acordo com a configuração de seus elétrons. Quando os átomos absorvem calor, alguns de seus elétrons se movem para orbitais maiores e mais energéticos. Quando os elétrons voltam para seu orbital de repouso, eles liberam energia luminosa em frequências específicas.
As estrelas emitem luz e uma gama muito mais ampla de frequências do que apenas os espectros de emissão de calor de seus gases componentes. Qualquer cor que a luz emite, no entanto, ela também absorve. Assim, a luz gerada por outros processos que correspondem aos espectros de emissão dos gases é, na verdade, absorvida pelos gases ao redor da estrela. Isso cria regiões mais escuras no espectro da própria estrela e indica os gases que a compõem.
