Existem apenas uns níveis de energia discretos permitidos para os elétrons em um átomo. O estado de menor energia é chamado de estado fundamental. Quando expostos ao aquecimento os elétrons dos átomos da amostras são excitados a níveis de energias mais elevados. Ao retornar ao estado fundamental, os átomos emitem o excesso de energia na forma de luz em frequências( cores ) específicas para cada elemento. Possibilitando a sua identificação.