Enligt teorin skulle en exciterad atom återgå till sitt grundtillstånd genom att sända ut en foton av ljus. Detta beror på att den exciterade atomen är i ett högre energitillstånd än grundtillståndet, och energiskillnaden mellan de två tillstånden är lika med energin hos den emitterade fotonen. Våglängden för den emitterade fotonen är omvänt proportionell mot dess energi, så färgen på det emitterade ljuset beror på energiskillnaden mellan det exciterade och marktillståndet.