Dictionary.com définit un spectre de raies lumineuses comme "le spectre d'une substance incandescente apparaissant sur un spectrogramme sous la forme d'une ou plusieurs raies lumineuses sur un fond sombre." Le chauffage d'un matériau à l'état gazeux provoque il pour émettre une lumière qui crée des lignes lumineuses de différentes couleurs lorsqu'elles passent à travers un prisme, selon About.com.
Lorsque la lumière blanche du soleil traverse un prisme, elle crée un arc-en-ciel de couleurs complet. Cependant, l'Université du Colorado indique que les gaz chauffés émettent de la lumière dans des longueurs d'onde spécifiques qui sont responsables des spectres de raies lumineuses. Chaque matériau dégage un spectre de nature si unique qu'il permet au scientifique d'identifier le gaz qu'il chauffe grâce à la science de la spectroscopie. En plus des raies du spectre visible, les gaz créent également des raies invisibles à l'œil humain mais détectables à l'aide d'autres appareils.
About.com dit que lorsque les électrons passent d'une orbitale atomique à l'autre, leur énergie change. Le passage d'une orbitale à un niveau d'énergie supérieur à un niveau inférieur dégage cette énergie sous la forme d'un photon d'énergie, qui crée la lumière pour les spectres. Étant donné que chaque élément a un ensemble unique d'électrons dans ses orbitales, chaque spectre est unique.