Als een elektron in een atoom een ​​foton heeft geabsorbeerd, kan het een energietransitie ondergaan door naar een hoger energieniveau te gaan. Dit proces staat bekend als elektronische excitatie. De energie van het geabsorbeerde foton moet gelijk zijn aan het energieverschil tussen het initiële en het uiteindelijke energieniveau van het elektron.

Elektronen zijn gerangschikt in schillen rond de kern van een atoom, waarbij elke schil overeenkomt met een specifiek energieniveau. De binnenste schaal, bekend als de K-schaal, heeft de laagste energie, gevolgd door de L-schaal, M-schaal, enzovoort. Binnen elke schaal zijn er subschalen die worden aangeduid met de letters s, p, d en f.

Wanneer een elektron een foton met voldoende energie absorbeert, kan het van zijn huidige energieniveau naar een hoger energieniveau worden geëxciteerd. Een elektron in de K-schil kan bijvoorbeeld een foton absorberen en overgaan naar de L-schil. Deze overgang komt overeen met het elektron dat naar een hogere energietoestand beweegt.

Het is vermeldenswaard dat de specifieke energietransities die kunnen optreden en de overeenkomstige golflengten van geabsorbeerde fotonen worden bepaald door de elektronische structuur van het atoom en de verschillen in energieniveau. Elk element heeft zijn karakteristieke reeks toegestane energietransities, die aanleiding geven tot zijn unieke atomaire spectrum.

Na het absorberen van een foton keert een geëxciteerd elektron doorgaans terug naar zijn grondtoestand of een lagere energietoestand door de geabsorbeerde energie vrij te geven in de vorm van een foton of door niet-stralingsprocessen zoals interne conversie of de-excitatie door botsingen.