Et atom kan kun modtage nogle bestemte energimængder, dvs. at hvis man prøver at tilføre et atom en mængde energi som ikke passer det pågældende atom så vil det ikke lykkes. Hvis energimængden derimod passer så vil den blive optaget.
Man forklarer det med at elektronerne kun kan kredse om atomkernen i bestemte afstande, hver afstand svarer til energitilstand i atomet og kun når et atom tilføres en energi der svarer til et elektronhop ud til en anden af de bestemte afstande så vil energien blive optaget.
Et atom der har fået tilført en energi er ikke stabilt, men vil prøve at afgive energien, elektronen vil altså prøve at hoppe tilbage. Når den gør det vil der udsendes elektromagnetisk stråling (lys) svarende til hoppets størrelse. Har en elektron der normalt er i 1. bane fået et skub ud til 4. bane vil den prøve at komme tilbage, men det kan gøres på flere måder fra bane 4—>1, 4—>3—>2—>1, 4—>3—>1 og 4—>2—>1, hvert spring svarer til udsendelse af en bestemt farve. Når mange atomer (hvilket er det normale) er tilført energi så vil alle mulige spring mellem elektronbanerne ske og alle de for det bestemte atom bestemte farver vil udsendes.
Det er forsøgt illustreret til højre (der er ikke tale om et eksisterende atom):