Lorsque les électrons situés à l'intérieur d'un atome deviennent excités, ils émettent un rayonnement ou de la lumière. Chaque électron d'un atome est logé dans une couche qui contient sa propre fréquence, qui commencera à osciller lorsque la chaleur ou un champ électrique est appliqué à l'atome.
Les électrons excités passent de leur état fondamental à un état supérieur. Quand ils reviennent à leur état normal. ils émettront des photons d'énergie qui correspondent à des longueurs d'onde spécifiques de la lumière. La couleur de la lumière ou de la flamme produite par un élément fournit une empreinte digitale qui aide les scientifiques à identifier l'élément qu'ils examinent. Par exemple, le cuivre a une flamme de couleur bleue, tandis que le sodium en produit une jaune.