Volgens de theorie zou een aangeslagen atoom terugkeren naar zijn grondtoestand door een foton van licht uit te zenden. Dit komt omdat het aangeslagen atoom zich in een hogere energietoestand bevindt dan de grondtoestand, en het energieverschil tussen de twee toestanden gelijk is aan de energie van het uitgezonden foton. De golflengte van het uitgezonden foton is omgekeerd evenredig met zijn energie, dus de kleur van het uitgezonden licht hangt af van het energieverschil tussen de aangeslagen toestand en de grondtoestand.