Os elétrons às vezes absorvem energia e mudam para um estado excitado por curtos períodos de tempo. Quando eles perdem o excesso de energia, a energia é liberada como um fóton. O fóton às vezes pode ser visto como luz visível em um espectro de emissão.
As ondas eletromagnéticas, incluindo a luz, são consideradas de natureza dual, pois exibem propriedades tanto de ondas quanto de partículas. Uma "partícula" de luz é chamada de fóton. Não tem massa, mas viaja à velocidade da luz e se comporta como uma partícula. Os elétrons em um estado excitado saltam para órbitas de energia mais alta por um período de tempo muito curto. Quando os elétrons excitados perdem energia para retornar ao estado fundamental, eles geralmente liberam a energia como fótons. O comprimento de onda do fóton emitido depende da energia que é perdida e, às vezes, o comprimento de onda do fóton cai sob a porção de luz visível do espectro eletromagnético. Nesses casos, o fóton pode ser visto como uma faixa de luz em um espectro de emissão. O espectro de emissão de cada elemento é único e pode ser usado para determinar a identidade dos elementos presentes em um determinado material. A cor da luz emitida indica quanta energia foi perdida. O vermelho tem o comprimento de onda mais alto, mas corresponde a uma quantidade menor de energia sendo liberada. Violet tem o comprimento de onda mais baixo, mas sugere uma maior quantidade de energia sendo liberada.
