Wanneer een elektrische stroom door een gas wordt geleid, exciteert de energie van de elektriciteit de elektronen in de gasatomen, waardoor ze naar hogere energieniveaus gaan. Wanneer de elektronen terugkeren naar hun oorspronkelijke energieniveau, geven ze de overtollige energie vrij in de vorm van lichtfotonen. De golflengte van het uitgezonden licht hangt af van het energieverschil tussen de twee energieniveaus die bij de overgang betrokken zijn.

Elk element zendt een unieke reeks lichtgolflengten uit, die kunnen worden gebruikt om het element te identificeren. Dit is de basis van atomaire emissiespectroscopie, die op verschillende gebieden wordt gebruikt, zoals analytische chemie en astrofysica. Door het uitgezonden licht van een gas te analyseren, kunnen wetenschappers de elementaire samenstelling van het gas bepalen.