大多電子一般在低能級軌道上，當原子氣體受連續光譜光源照射時，低能級電子獲得(吸收)能量，便被激發而躍遷到較高的能級，吸收躍遷所需能量與波長成反比，於是光譜中就出現相應吸收線。

相反地，受激發的電子從高能級躍遷到低能級，就以相應的波長放出能量，在光譜中出現發射線。電子的躍遷，不是在任何能級間都可進行的，只能在符合量子力學選擇條件的能級間進行，因而光譜中發射線和吸收線都按一定系列分佈，稱為“光譜線系”。

物體發光直接產生的光譜叫做發射光譜，發射光譜分為明線光譜和連續光譜兩種型別，它們各自的規律特點為：

（1）明線光譜是由稀薄氣體發光形成不連續的亮線組成，原子產生的明線光譜也叫做原子光譜。

（2）連續光譜是由連續分佈的波長的光組成的，是固體或液體及高壓氣體的發射光譜。

光譜圖從左至右頻率增大折射率n增大 波長和在介質裡的波速減小，週期減小

光譜波長和強度可以有很大的區別，在人可以感受的波長範圍內（約380奈米至740奈米），它被稱為可見光，有時也被簡稱為光。假如我們將一個光源各個波長的強度列在一起，我們就可以獲得這個光源的光譜。一個物體的光譜決定這個物體的光學特性，包括它的顏色。不同的光譜可以被人接收為同一個顏色。雖然我們可以將一個顏色定義為所有這些光譜的總和，但是不同的動物所看到的顏色是不同的，不同的人所感受到的顏色也是不同的，因此這個定義是相當主觀的。

光的本質是電磁波，波長和頻率跟顏色有關，可見光中紫光頻率最大，波長最短，紅光則剛好相反，像紅外線，紫外線，倫琴射線等都屬於不可見光，紅外線頻率比紅光低，波長更長紫外線，倫琴射線等頻率比紫光高，波長更短。