När en elektrisk ström passerar genom en gas exciterar energin från elektriciteten elektronerna i gasatomerna, vilket får dem att flytta till högre energinivåer. När elektronerna återgår till sina ursprungliga energinivåer frigör de överskottsenergin i form av ljusfotoner. Våglängden på det emitterade ljuset beror på energiskillnaden mellan de två energinivåerna som är involverade i övergången.
Varje element avger en unik uppsättning våglängder av ljus, som kan användas för att identifiera elementet. Detta är grunden för atomär emissionsspektroskopi, som används inom olika områden som analytisk kemi och astrofysik. Genom att analysera det emitterade ljuset från en gas kan forskare bestämma gasens elementära sammansättning.
